WO2022029271A1 - Anordnung und verfahren zum umsetzen eines einschienenfahrzeugs von einer schiene eines zweischienigen gleises auf die andere schiene des zweischienigen gleises - Google Patents

Anordnung und verfahren zum umsetzen eines einschienenfahrzeugs von einer schiene eines zweischienigen gleises auf die andere schiene des zweischienigen gleises Download PDF

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WO
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rail
monorail
lifting device
double
track
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PCT/EP2021/071953
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Stefan Witte
Thomas Schulte
Fabian KOTTMEIER
Martin Griese
Original Assignee
Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe Körperschaft Des Öffentlichen Rechts
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    • 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
    • E01B25/08—Tracks for mono-rails with centre of gravity of vehicle above the load-bearing rail
    • E01B25/12—Switches; Crossings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61J—SHIFTING OR SHUNTING OF RAIL VEHICLES
    • B61J1/00—Turntables; Traversers; Transporting rail vehicles on other rail vehicles or dollies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K5/00—Apparatus for placing vehicles on the track; Derailers; Lifting or lowering rail vehicle axles or wheels
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an arrangement with a monorail vehicle, a double-rail track and a rail-changing system arranged on the double-rail track for moving the monorail vehicle from one rail of the double-rail track to the other rail of the double-rail track.
  • the invention also relates to a method for transferring a monorail vehicle from one rail of a double-rail track to the other rail of the double-rail track by means of a rail-changing system which is arranged between the two rails of the double-rail track and has a lifting device.
  • monorails in use today, so-called monorails, either stabilize themselves positively on a corresponding non-classical rail with a large suitable cross-section, or they are suspended from the rail, such as the suspension railway in Wuppertal in Germany.
  • monorail vehicles it is also possible for monorail vehicles to run primarily with gyro stabilization.
  • Such monorail vehicles sometimes also called MonoCabs, maintain their vertical position while driving through a combination of gyro stabilization and mass transfer. Drive and brake forces (longitudinal dynamics) are transmitted via the edges.
  • a gyro of a circular stabilizer is made to rotate.
  • the angular momentum remains constant within this system even when external forces are applied. This means that the gyroscope is stable against changes in attitude.
  • monorail vehicles only offer space for a few people, they can use existing rail routes from passenger and freight traffic with double-rail vehicles, especially in less densely populated areas, to provide a new means of transport.
  • an arrangement is thus provided with a monorail vehicle, a double-rail track and a rail-changing system arranged on the double-rail track for moving the monorail vehicle from one rail of the double-rail track to the other rail of the double-rail track, the rail-changing system being arranged between the two rails of the double-rail track and has a lifting device and a positioning unit, the lifting device being set up in such a way that it can be used to lift the monorail on the rail on which it is located, move it to the other rail and lower it onto the other rail, and the positioning unit is set up in such a way is to position the hoist on the monorail in a predetermined manner.
  • a method for moving a monorail vehicle from one rail of a double-rail track to the other rail of the double-rail track by means of a rail-changing system which is arranged between the two rails of the double-rail track and has a lifting device, with the following method steps: positioning the lifting device on the monorail in a predetermined manner, raising the monorail above the rail it is on, moving the monorail to the other rail, and lowering the monorail to the other rail.
  • the rail changing system which is arranged between the two rails of the double-rail track, has a lifting device and a positioning unit.
  • the lifting device is set up in such a way that it can be used to transfer the monorail vehicle from one rail to the other.
  • the positioning unit is set up in such a way that the lifting device on the Position monorail in a predetermined manner.
  • the lifting device can be positioned manually or automatically. Automatic positioning can take place, for example, via a magnetic switch, to which a magnet attached to the monorail reacts.
  • the rail-changing system is preferably arranged centrally between the two rails of a double-rail track, so that the distance between the rail-changing system and the rail is the same for both rails of the double-rail track.
  • the lifting device has at least one connection unit and at least one counterpart complementary to the connection unit is provided on the monorail, so that a non-positive and/or positive connection can be established between the lifting device and the monorail.
  • a non-positive and/or positive connection can be established between the lifting device and the monorail.
  • the connection can also be made by means of a magnetic fixation.
  • An essential development of the invention lies in the fact that the lifting device can be raised and lowered again and/or rotated by a predetermined value. This ensures that the monorail, which can be connected to the lifting device, can be raised and lowered using the lifting device.
  • the monorail In order to transfer the monorail from one rail to the other rail of a double rail track, the monorail can be lifted from one rail by means of the hoist, then rotated to the other rail and lowered on the other rail. Raising, lowering and/or rotating is accomplished by the hoist to which the monorail can be attached.
  • the raising and lowering preferably takes place along an axis perpendicular to the ground, while the rotation thereby takes place about this axis perpendicular to the ground.
  • the rail-changing system is arranged in the ground.
  • the rail changing system can be installed between two rails of a double-rail track.
  • the rail changing system is installed in such a way that two-rail vehicles can continue to drive on the track.
  • the rail-changing system can be partially installed in the ground so that the height of the rail-changing system outside the ground does not exceed a maximum permissible height for two-rail vehicles.
  • the lifting device can be rotated through at least 180° in a plane parallel to the ground.
  • the hoist can be connected to the monorail so that when the hoist rotates, the monorail can also rotate. If the monorail is lifted, rotated 180° in a plane parallel to the ground and set down, the monorail can be transferred from one rail to the other rail of a two-rail track due to this movement along a semicircle.
  • the lifting device comprises at least one lifting arm, the lifting arm being designed pointing radially away from the rail changing system and being rotatable about the rail changing system.
  • the outermost point of the lifting arm that can be connected to the monorail moves along a circular path, the center of which is the rail changeover facility.
  • the lifting device can have one or two lifting arms. Two lifting arms allow two monorails to be moved at the same time, with the first monorail being on one rail of the double-rail track and the second monorail being on the other rail of the double-rail track. With the help of a lifting device with two lifting arms, the positions of the two monorail vehicles can be exchanged.
  • the lifting device has a displacement device with which the lifting device can be displaced along a linear axis between two rails of the double-rail track.
  • the monorail can be moved between the two rails of a double-rail track with the help of the lifting device, so that it is not absolutely necessary to rotate the monorail. Does the monorail have and is a door on both sides Designed to go forward and backward, transfers can be done without rotating the monorail as it is accessible from both sides. In this case it is sufficient to move the monorail between the two rails.
  • the monorail vehicle can be rotated in the middle of the two rails. The space required for rotating and relocating a monorail vehicle can thus be minimized.
  • the lifting device of the rail-changing system can therefore either have at least one lifting arm, with which the rotation can take place along a circular path, or be designed in such a way that the monorail vehicle can be displaced between the rails and preferably rotated centrally between the rails, so that the rotation is preferably centrally between the two Rails of a double-rail track can be done.
  • the invention also includes a method for transferring a monorail vehicle from one rail of a double-rail track to the other rail of the double-rail track by means of a rail-changing system which is arranged between the two rails of the double-rail track and has a lifting device, with the following method steps: positioning the lifting device on the monorail in a predetermined manner, raising the monorail on the rail it is on, moving the monorail to the other rail and lowering the monorail to the other rail.
  • the positioning of the lifting device on the monorail vehicle can be carried out manually, but the positioning is preferably carried out automatically with the aid of a positioning unit.
  • the movement of the monorail takes place after the raising and before the lowering and preferably includes rotating the monorail.
  • the method comprises the following additional method steps: Establishing a non-positive and/or positive connection between the lifting device and the monorail before the monorail is raised and releasing the non-positive and/or positive connection between the lifting device and the monorail after lowering of the monorail.
  • the monorail is therefore connected to the lifting device before lifting, lifted, moved, lowered and after Lowering released from the hoist.
  • a magnetic connection is also possible.
  • the method also includes a further method step: moving the lifting device along a linear axis between the two rails of the double-rail track.
  • the displacement of the monorail takes place after the raising and before the lowering and preferably includes the rotation of the monorail.
  • FIG. 1 schematically shows an arrangement with a monorail vehicle, a double-rail track and a rail-changing system arranged on the double-rail track according to a preferred exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 schematically shows an arrangement with two monorail vehicles, a double-rail track and a rail-changing system arranged on the double-rail track according to a second preferred exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 schematically shows an arrangement with a monorail vehicle, a double-rail track and a rail-changing system arranged on the double-rail track according to a third preferred exemplary embodiment of the invention
  • Figure 4 shows schematically a method of moving a monorail according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 5 schematically shows a method for moving a monorail according to a second preferred embodiment of the invention.
  • 1 shows an arrangement with a monorail vehicle 1, a double-rail track 2 and a rail-changing system 3 arranged on the double-rail track 2 according to a preferred exemplary embodiment of the invention.
  • the rail-changing system 3 is arranged between the two rails 4, 5 of the track 2 and is partially installed in the ground 10, so that at least part of the rail-changing system 3 is installed below the ground 9.
  • the rail changing system 3 includes a lifting device 6.
  • the lifting device 6 has a lifting arm 11, which can be positioned on the monorail 1 via a positioning unit 7 and connected to the monorail 1 using the connecting unit 8.
  • the connection unit 8 comprises two parts 8A, 8B which are designed to complement one another, so that a non-positive or positive connection can be established between the lifting arm 11 and the monorail vehicle 1 . It is shown here that the connecting unit 8 does not engage in the middle of the monorail 1, ie not in the center of gravity. This is not necessary if the connection unit 8 can absorb the resulting torque about the longitudinal axis. If this is not possible or difficult to implement, the connection unit 8 is attached in or around the center of gravity, always naturally above the rail, in order to keep the torque e around the longitudinal axis low.
  • the monorail 1 can be lifted and rotated around the axis of rotation A by means of the lifting device 6 .
  • the rotation can be 180°, ie half a turn, or 360°, ie a full turn. With a rotation of 180°, the monorail 1 can be transferred from one rail 4 of the track 2 to the other rail 5 of the track 2, so that the monorail 1 can be transferred from the starting position PI and reaches the target position P2.
  • the lifting device 6 can also include two lifting arms 111, 112. This embodiment is shown in FIG. One monorail 11 is on one rail 4 of track 2 and the other monorail 12 is on the other rail 5 of track 2. One lifting arm 111,112 is connected to each monorail 11,12. With the help of the lifting device 6, both monorail vehicles 11, 12 are raised and rotated by 180° about the axis of rotation A, so that after the transfer, one monorail vehicle 11 is on the rail 5 is on which the other monorail 12 was previously and the other monorail 12 is on the rail 4 on which the one monorail 11 was previously. The positions of the two monorail vehicles 11, 12 can therefore be exchanged with the aid of the rail changing system 3.
  • the lifting device 6 does not necessarily have to have one or more lifting arms 11, 111, 112, but can also include a displacement device 13, as shown in FIG. It should be pointed out here that the illustration in FIG. 3 is purely schematic, ie it shows the principle meant here and the dimensions and dimensions shown there are not necessarily to scale.
  • the displacement device 13 is arranged between the two rails 4,5.
  • the lifting device 6 is integrated in the displacement device 13 so that the lifting device 6 can be displaced along the displacement device 13 .
  • the monorail vehicle 1 can be lifted off the rail 4 with the lifting device 6 and can be displaced along the displacement axis B in the direction of the other rail 5 . Depending on the design of the monorail 1, it may be necessary to rotate the monorail 1.
  • the rotation can take place in the middle between the rails 4,5.
  • the monorail 1 When the monorail 1 has reached the target position P2, it can be lowered onto the other rail 5.
  • This embodiment has the advantage that the monorail vehicle can be moved and rotated in a space-saving manner, since only the space between the rails 4, 5 is used for moving and rotating.
  • FIG. 4 schematically shows a method for moving a monorail according to a preferred embodiment of the invention.
  • the lifting device 6 is positioned on the monorail 1 with the aid of the positioning unit 7 S1.
  • a non-positive and/or positive connection is then established between the monorail 1 and the lifting device 6 S2.
  • the monorail 1 is lifted S3 by means of the lifting device 6 from the rail 4 on which the monorail 1 is located.
  • the monorail 1 is moved to the other rail 5 S4.
  • the movement can also include a rotation of the monorail vehicle 1 .
  • the monorail 1 is lowered onto the other rail 5 S5 and the connection between the lifting device 6 and the monorail 1 is released S6.
  • FIG. 5 schematically shows a method for moving a monorail according to a second preferred embodiment of the invention.
  • the lifting device 6 is positioned on the monorail 1 with the aid of the positioning unit 7 S1.
  • a non-positive and/or positive connection is then established between the monorail 1 and the lifting device 6 S2.
  • the monorail 1 is lifted S3 by means of the lifting device 6 from the rail 4 on which the monorail 1 is located.
  • the monorail 1 is moved from one rail 4 to the other rail 5 S4.
  • the lifting device 6 is moved by the lifting device 6 being displaced S7 with the aid of a displacement unit 13 along a displacement axis B between the rails 4, 5.
  • the movement may also include rotation of the monorail 1 . The rotation takes place in time during or after the displacement of the lifting device 6.
  • the monorail 1 is lowered onto the other rail 5 S5 and the connection between the lifting device 6 and the monorail 1 is released S6.

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Abstract

Anordnung mit einem Einschienenfahrzeug (1), einem zweischienigen Gleis und einer an dem zweischienigen Gleis (2) angeordneten Schienenwechselanlage (3) zum Umsetzen des Einschienenfahrzeugs von einer Schiene (4) des zweischienigen Gleises (2) auf die andere Schiene (5) des zweischienigen Gleises (2), wobei die Schienenwechselanlage (3) zwischen den beiden Schienen (4, 5) des zweischienigen Gleises (2) angeordnet ist und eine Hebevorrichtung (6) sowie eine Positioniereinheit (7) aufweist, die Hebevorrichtung (6) derart eingerichtet ist, dass mit ihr das Einschienenfahrzeug (1) auf der Schiene, auf der es sich befindet, angehoben, zu der anderen Schiene bewegt und auf die andere Schiene abgesenkt werden kann, und die Positioniereinheit (7) derart eingerichtet ist, die Hebevorrichtung (6) an dem Einschienenfahrzeug (1) in vorbestimmter Weise zu positionieren. Ferner gibt es auch ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs (1) von einer Schiene (4) eines zweischienigen Gleises (2) auf die andere Schiene (5) des zweischienigen Gleises (2) mittels einer zwischen den beiden Schienen (4, 5) des zweischienigen Gleises (2) angeordneten und eine Hebevorrichtung (6) aufweisenden Schienenwechselanlage (3). Auf diese Weise wird eine Vorrichtung sowie ein Verfahren bereitgestellt, die bzw. das es ermöglicht ein Einschienenfahrzeug (1) auf besonders einfacher Weise von einer Schiene (4) auf eine andere Schiene (5) umsetzen zu können.

Description

ANORDNUNG UND VERFAHREN ZUM UMSETZEN EINES EINSCHIENENFAHRZEUGS VON EINER SCHIENE EINES ZWEISCHIENIGEN GLEISES AUF DIE ANDERE SCHIENE DES ZWEISCHIENIGEN GLEISES
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Einschienenfahrzeug, einem zweischi- enigen Gleis und einer an dem zweischienigen Gleis angeordneten Schienenwechselanlage zum Umsetzen des Einschienenfahrzeugs von einer Schiene des zweischienigen Gleises auf die andere Schiene des zweischienigen Gleises. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs von einer Schiene eines zweischienigen Gleises auf die andere Schiene des zweischienigen Gleises mittels einer zwischen den beiden Schienen des zweischienigen Gleises angeordneten und eine Hebevorrichtung aufweisenden Schienenwechselanlage.
Typische und heute gebräuchliche Einschienenbahnen, so genannte Monorails, stabilisieren sich entweder formschlüssig auf einer entsprechenden nicht-klassischen Schiene mit einem großen geeigneten Querschnitt oder sie hängen an der Schiene, wie die Schwebebahn in Wuppertal in Deutschland. Es ist jedoch auch möglich, dass Einschienenfahrzeuge primär kreiselstabilisiert fahren. Solche Einschienenfahrzeuge, mitunter auch MonoCabs genannt, halten ihre Vertikalposition während der Fahrt durch eine Kombination von Kreiselstabilisierung und Massenverlagerung. Kräfte von Antrieb und Bremse (Längsdynamik) werden über die Ränder übertragen.
Dazu wird ein Kreisel eines Kreisstabilisators zum Drehen gebracht. Der Drehimpuls bleibt innerhalb dieses Systems auch bei äußerer Krafteinwirkung konstant. Dies führt dazu, dass der Kreisel stabil gegenüber Lageänderung ist. Einschienenfahrzeuge bieten zwar nur wenigen Personen Platz, können aber vorhandene Bahnstrecken aus dem Personen- und Güterverkehr mit Zweischienenfahrzeugen vor Allem in weniger stark besiedelten Gebieten nutzen, um ein neues Fortbewegungsmittel bereitzustellen.
Da die Einschienenfahrzeuge auf lediglich einer Schiene eines zweischienigen Gleises fahren, bedarf es einer Möglichkeit, Einschienenfahrzeuge von einer Schiene auf die andere Schiene transportieren zu können, um beispielswiese die Fahrtrichtung zu ändern oder die Anzahl der Einschienenfahrzeuge im Netz zu variieren. Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Schienenwechselanlage bereitzustellen, die es ermöglicht, Einschienenfahrzeuge auf besonders einfacher Weise von einer Schiene auf eine andere Schiene umsetzen zu können.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
Erfmdungsgemäß wird somit eine Anordnung mit einem Einschienenfahrzeug, einem zweischienigen Gleis und einer an dem zweischienigen Gleis angeordneten Schienenwechselanlage zum Umsetzen des Einschienenfahrzeugs von einer Schiene des zweischienigen Gleises auf die andere Schiene des zweischienigen Gleises bereitgestellt, wobei die Schienenwechselanlage zwischen den beiden Schienen des zweischienigen Gleises angeordnet ist und eine Hebevorrichtung sowie eine Positioniereinheit aufweist, die Hebevorrichtung derart eingerichtet ist, dass mit ihr das Einschienenfahrzeug auf der Schiene, auf der es sich befindet, angehoben, zu der anderen Schiene bewegt und auf die andere Schiene abgesenkt werden kann und die Positioniereinheit derart eingerichtet ist, die Hebevorrichtung an dem Einschienenfahrzeug in vorbestimmter Weise zu positionieren.
Ferner ist erfmdungsgemäß ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs von einer Schiene eines zweischienigen Gleises auf die andere Schiene des zweischienigen Gleises mittels einer zwischen den beiden Schienen des zweischienigen Gleises angeordneten und eine Hebevorrichtung aufweisenden Schienenwechselanlage vorgesehen, mit den folgenden Verfahrensschritten: Positionieren der Hebevorrichtung an dem Einschienenfahrzeug in vorbestimmter Weise, Anheben des Einschienenfahrzeugs über der Schiene, auf der es sich befindet, Bewegen des Einschienenfahrzeugs zu der anderen Schiene und Absenken des Einschienenfahrzeugs auf die andere Schiene.
Es ist somit ein maßgeblicher Punkt der Erfindung, dass die Schienenwechselanlage, die zwischen den beiden Schienen des zweischienigen Gleises angeordnet ist, eine Hebevorrichtung sowie eine Positioniereinheit aufweist. Die Hebevorrichtung ist dabei derart eingerichtet, dass mit ihr das Einschienenfahrzeug von einer auf die andere Schiene umgesetzt werden kann. Die Positioniereinheit ist derart eingerichtet, die Hebevorrichtung an dem Einschienenfahrzeug in vorbestimmter Weise zu positionieren. Dabei kann die Positionierung der Hebevorrichtung grundsätzlich manuell oder automatisch erfolgen. Eine automatische Positionierung kann dabei beispielsweise über einen Magnetschalter, auf den ein am Einschienenfahrzeug angebrachter Magnet reagiert, erfolgen. Die Schienenwechselanlage ist vorzugsweise mittig zwischen den zwei Schienen eines zweischienigen Gleises angeordnet, sodass der Abstand zwischen der Schienenwechselanlage und der Schiene für beide Schienen des zweischienigen Gleises gleich ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hebevorrichtung wenigstens eine Verbindungseinheit aufweist und an dem Einschienenfahrzeug wenigstens ein zu der Verbindungseinheit komplementäres Gegenstück vorgesehen ist, sodass eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen der Hebevorrichtung und dem Einschienenfahrzeug herstellbar ist. Damit kann sichergestellt werden, dass zwischen der Hebevorrichtung und dem Einschienenfahrzeug eine sichere Verbindung herstellbar ist. Die Verbindung kann zusätzlich oder alternativ aber auch mittels einer magnetischen Fixierung erfolgen.
Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Hebevorrichtung um einen vorbestimmten Wert anhebbar und wieder absenkbar und/oder rotierbar ist. Dadurch wird gewährleistet, dass das Einschienenfahrzeug, das mit der Hebevorrichtung verbunden werden kann, mit Hilfe der Hebevorrichtung angehoben und abgesenkt werden kann. Zum Umsetzen des Einschienenfahrzeuges von einer Schiene auf die andere Schiene eines zweischienigen Gleises, kann das Einschienenfahrzeug mit Hilfe der Hebevorrichtung von der einen Schiene angehoben, dann zur anderen Schiene hin rotiert und auf der anderen Schiene abgesenkt werden. Das Anheben, Absenken und/oder Rotieren erfolgt durch die Hebevorrichtung, an der das Einschienenfahrzeug befestigt werden kann. Das Anheben und Absenken erfolgt vorzugsweise entlang einer zum Erdboden senkrechten Achse, während die Rotation dabei um diese zum Erdboden senkrechten Achse erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zumindest ein Teil der Schienenwechselanlage im Erdreich angeordnet. Die Schienenwechselanlage kann zwischen zwei Schienen eines zweischienigen Gleises verbaut werden. Die Schienenwechselanlage ist dabei derart verbaut, dass Zweischienenfahrzeuge weiterhin das Gleis befahren können. Demnach kann die Schienenwechselanlage teilweise im Erdreich verbaut werden, damit die Höhe der Schienenwechselanlage außerhalb des Erdreichs eine für Zweischienenfahrzeuge maximal zulässige Höhe nicht überschreitet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Hebevorrichtung um wenigstens 180° in einer Ebene parallel zum Erdboden rotierbar. Die Hebevorrichtung kann mit dem Einschienenfahrzeug verbunden werden, sodass bei Rotation der Hebevorrichtung ebenfalls das Einschienenfahrzeug rotiert werden kann. Wird das Einschienenfahrzeug angehoben, um 180° in einer Ebene parallel zum Erdboden rotiert und abgesetzt, kann das Einschienenfahrzeug auf Grund dieser Bewegung entlang eines Halbkreises von einer Schiene auf die andere Schiene eines zwei schieni gen Gleises umgesetzt werden. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Hebevorrichtung um 360° zu rotieren, sodass eine ganze Drehung des Einschienenfahrzeuges möglich ist.
Grundsätzlich ist es möglich, die Hebevorrichtung unterschiedlich zu gestalten. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Hebevorrichtung wenigstens einen Hubarm umfasst, wobei der Hubarm radial von der Schienenwechselanlage wegzeigend ausgebildet ist und um die Schienenwechselanlage rotierbar ist. Der äußerste Punkt des Hubarms, der mit dem Einschienenfahrzeug verbunden werden kann, bewegt sich entlang einer Kreisbahn, dessen Mittelpunkt die Schienenwechselanlage ist. Die Hebevorrichtung kann dabei einen oder zwei Hubarme aufweisen. Zwei Hubarme ermöglich das gleichzeitige Umsetzen von zwei Einschienenfahrzeugen, wobei sich das erste Einschienenfahrzeug auf der einen Schiene des zweischienigen Gleises und das zweite Einschienenfahrzeug auf die andere Schiene des zweischienigen Gleises befindet. Mit Hilfe einer Hebevorrichtung mit zwei Hubarmen können die Positionen der zwei Einschienenfahrzeuge getauscht werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Hebevorrichtung eine Verschiebevorrichtung auf, mit der die Hebevorrichtung entlang einer linearen Achse zwischen zwei Schienen des zweischienigen Geleises verschiebbar ist. Das Einschienenfahrzeug kann mit Hilfe der Hebevorrichtung zwischen den zwei Schienen eines zweischienigen Gleises verschoben werden, sodass eine Rotation des Einschienenfahrzeuges nicht zwingend notwendig ist. Weist das Einschienenfahrzeug beidseitig eine Tür auf und ist es dazu ausgestaltet vorwärts und rückwärts zu fahren, kann das Umsetzen ohne Rotation des Einschienenfahrzeuges erfolgen, da es von beiden Seiten zugänglich ist. In diesem Fall ist es ausreichend, das Einschienenfahrzeug zwischen den zwei Schienen zu verschieben. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch vorgesehen, dass das Einschienenfahrzeug mittig der beiden Schienen rotiert werden kann. Der notwendige Platzbedarf zum Rotieren und Umsetzen eines Einschienenfahrzeuges kann somit minimiert werden.
Die Hebevorrichtung der Schienenwechselanlage kann folglich entweder mindestens einen Hubarm aufweisen, mit dem die Rotation entlang einer Kreisbahn erfolgen kann oder derart ausgestaltet sein, dass das Einschienenfahrzeug zwischen den Schienen verschiebbar und vorzugsweise mittig zwischen den Schienen rotierbar ist, sodass die Rotation vorzugsweise mittig zwischen den zwei Schienen eines zweischienigen Gleises erfolgen kann.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs von einer Schiene eines zweischienigen Gleises auf die andere Schiene des zweischienigen Gleises mittels einer zwischen den beiden Schienen des zweischienigen Gleises angeordneten und eine Hebevorrichtung aufweisenden Schienenwechselanlage, mit den folgenden Verfahrensschritten: Positionieren der Hebevorrichtung an dem Einschienenfahrzeug in vorbestimmter Weise, Anheben des Einschienenfahrzeugs auf der Schiene, auf der es sich befindet, Bewegen des Einschienenfahrzeugs zu der anderen Schiene und Absenken des Einschienenfahrzeugs auf die andere Schiene. Die Positionierung der Hebevorrichtung an dem Einschienenfahrzeug kann grundsätzlich manuell erfolgen, vorzugsweise erfolgt die Positionierung jedoch automatisch mit Hilfe einer Positioniereinheit. Das Bewegen des Einschienenfahrzeuges erfolgt dabei nach dem Anheben und vor dem Absenken und umfasst vorzugsweise das Rotieren des Einschienenfahrzeuges.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren folgende weitere Verfahrensschritte: Herstellen einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen der Hebevorrichtung und dem Einschienenfahrzeug vor dem Anheben des Einschienenfahrzeugs und Lösen der kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen der Hebevorrichtung und dem Einschienenfahrzeug nach dem Absenken des Einschienenfahrzeugs. Das Einschienenfahrzeug wird demnach vor dem Anheben mit der Hebevorrichtung verbunden, angehoben, bewegt, abgesenkt und nach dem Absenken von der Hebevorrichtung gelöst. Zusätzlich oder alternativ zu der kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung ist auch eine magnetische Verbindung möglich.
Weiterhin umfasst das Verfahren einen weiteren Verfahrensschritt: Verschieben der Hebevorrichtung entlang einer linearen Achse zwischen den beiden Schienen des zweischi- enigen Gleises. Das Verschieben des Einschienenfahrzeuges erfolgt dabei nach dem Anheben und vor dem Absenken und umfasst vorzugsweise das Rotieren des Einschienenfahrzeuges.
Nachfolgend wir die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter im Detail erläutert.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 schematisch eine Anordnung mit einem Einschienenfahrzeug, einem zweischienigen Gleis und einer an dem zweischienigen Gleis angeordneten Schienenwechselanlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 schematisch eine Anordnung mit zwei Einschienenfahrzeugen, einem zweischienigen Gleis und einer an dem zweischienigen Gleis angeordneten Schienenwechselanlage gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 schematisch eine Anordnung mit einem Einschienenfahrzeug, einem zweischienigen Gleis und einer an dem zweischienigen Gleis angeordneten Schienenwechselanlage gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 schematisch ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugsgemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 5 schematisch ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Aus Fig. 1 ist schematisch eine Anordnung mit einem Einschienenfahrzeug 1, einem zwei- schienigen Gleis 2 und einer an dem zweischienigen Gleis 2 angeordneten Schienenwechselanlage 3 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich. Die Schienenwechselanlage 3 ist zwischen den zwei Schienen 4, 5 des Gleises 2 angeordnet und teilweise im Erdreich 10 verbaut, sodass zumindest ein Teil der Schienenwechselanlage 3 unterhalb des Erdbodens 9 verbaut ist. Die Schienenwechselanlage 3 umfasst eine Hebevorrichtung 6. Die Hebevorrichtung 6 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Hubarm 11 auf, der über eine Positioniereinheit 7 an dem Einschienenfahrzeug 1 positioniert und mit Hilfe der Verbindungseinheit 8 mit dem Einschienenfahrzeug 1 verbunden werden kann. Die Verbindungseinheit 8 umfasst dabei zwei Teile 8A, 8B, die komplementär zueinander gestaltet sind, sodass eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Hubarm 11 und dem Einschienenfahrzeug 1 hergestellt werden kann. Hier ist dargestellt, dass die Verbindungseinheit 8 nicht mittig am Einschienenfahrzeug 1 angreift, also nicht im Gewichtsschwerpunkt. Dies ist dann nicht notwendig, wenn die Verbindungseinheit 8 das dadurch entstehende Drehmoment um die Längsachse aufnehmen kann. Ist das nicht möglich oder schwierig umzusetzen, ist ein Ansatz der Verbindungseinheit 8 im oder um den Gewichtsschwerpunkt herum, immer natürlich über der Schiene, um die Drehmoment eum die Längsachse gering zu halten.
Das Einschienenfahrzeug 1 kann mit Hilfe der Hebevorrichtung 6 angehoben und um die Rotationsachse A rotiert werden. Die Rotation kann dabei um 180°, also eine halbe Drehung, oder um 360°, also eine ganze Drehung, erfolgen. Mit einer Drehung von 180° kann das Einschienenfahrzeug 1 von der einen Schiene 4 des Gleises 2 auf die andere Schiene 5 des Gleises 2 umgesetzt werden, sodass das Einschienenfahrzeug 1 von der Ausgangsposition PI umgesetzt werden kann und die Zielposition P2 erreicht.
Wie schon angesprochen, kann die Hebevorrichtung 6 auch zwei Hubarme 111, 112 umfassen. Dieses Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Ein Einschienenfahrzeug 11 befindet sich auf der einen Schiene 4 des Gleises 2 und das andere Einschienenfahrzeug 12 befindet sich auf der anderen Schiene 5 des Gleises 2. Je ein Hubarm 111, 112 wird mit einem Einschienenfahrzeug 11, 12 verbunden. Mit Hilfe der Hebevorrichtung 6 werden beide Einschienenfahrzeuge 11, 12 angehoben und um die Rotationsachse A um 180° rotiert, sodass sich nach dem Umsetzen das eine Einschienenfahrzeug 11 auf der Schiene 5 befindet, auf der sich zuvor das andere Einschienenfahrzeug 12 befand und sich das andere Einschienenfahrzeug 12 auf der Schiene 4 befindet, auf der sich zuvor das eine Einschienenfahrzeug 11 befand. Die Positionen der zwei Einschienenfahrzeuge 11, 12 können demnach mit Hilfe der Schienenwechselanlage 3 getauscht werden.
Die Hebevorrichtung 6 muss jedoch nicht zwingend einen oder mehrere Hubarme 11, 111, 112 aufweisen, sondern kann auch eine Verschiebevorrichtung 13 umfassen, wie in Fig. 3 dargestellt. Hier sei darauf hingewiesen, dass die Darstellung in Fig. 3 rein schematisch ist, also das hier gemeinte Prinzip zeigt und die dort gezeigten Abmessungen und Dimensionierungen nicht zwingend masstäblich sind. Die Verschiebevorrichtung 13 ist zwischen den zwei Schienen 4, 5 angeordnet. Die Hebevorrichtung 6 ist in der Verschiebevorrichtung 13 integriert, sodass sich die Hebevorrichtung 6 entlang der Verschiebevorrichtung 13 verschieben lässt. Das Einschienenfahrzeug 1 kann mit der Hebevorrichtung 6 von der Schiene 4 angehoben werden und entlang der Verschiebeachse B in Richtung der anderen Schiene 5 verschoben werden. Je nach Bauweise des Einschienenfahrzeuges 1 kann es notwendig sein, das Einschienenfahrzeug 1 zu rotieren. Die Rotation kann dabei mittig zwischen den Schienen 4, 5 erfolgen. Hat das Einschienenfahrzeug 1 die Zielposition P2 erreicht, kann es auf die andere Schiene 5 abgesenkt werden. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass das Umsetzen und Rotieren des Einschienenfahrzeuges platzsparend erfolgen kann, da lediglich der Platz zwischen den Schienen 4, 5 zum Umsetzen und Rotieren verwendet wird.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zuerst wird die Hebevorrichtung 6 an dem Einschienenfahrzeug 1 mit Hilfe der Positioniereinheit 7 positioniert Sl. Danach wird zwischen dem Einschienenfahrzeug 1 und der Hebevorrichtung 6 eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung hergestellt S2. Nach dem Herstellen der Verbindung S2 wird das Einschienenfahrzeug 1 mit Hilfe der Hebevorrichtung 6 von der Schiene 4, auf der sich das Einschienenfahrzeug 1 befindet, angehoben S3. Danach wird das Einschienenfahrzeug 1 zu der anderen Schiene 5 bewegt S4. Die Bewegung kann dabei auch eine Rotation des Einschienenfahrzeuges 1 umfassen. Nachdem das Einschienenfahrzeug 1 bewegt wurde S4, wird das Einschienenfahrzeug 1 auf die andere Schiene 5 abgesenkt S5 und die Verbindung zwischen Hebevorrichtung 6 und Einschienenfahrzeug 1 gelöst S6. Fig. 5 zeigt schematisch ein Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zuerst wird die Hebevorrichtung 6 an dem Einschienenfahrzeug 1 mit Hilfe der Positioniereinheit 7 positioniert Sl. Danach wird zwischen dem Einschienenfahrzeug 1 und der Hebevorrichtung 6 eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung hergestellt S2. Nach dem Herstellen der Verbindung S2 wird das Einschienenfahrzeug 1 mit Hilfe der Hebevorrichtung 6 von der Schiene 4, auf der sich das Einschienenfahrzeug 1 befindet, angehoben S3. Danach wird das Einschienenfahrzeug 1 von der einen Schiene 4 zu der anderen Schiene 5 bewegt S4. Die Bewegung der Hebevorrichtung 6 erfolgt, indem die Hebevorrichtung 6 mit Hilfe einer Verschiebeeinheit 13 entlang einer Verschiebeachse B zwischen den Schienen 4, 5 verschoben wird S7. Die Bewegung kann darüber hinaus eine Rotation des Einschienenfahrzeuges 1 umfassen. Die Rotation erfolgt zeitlich während oder nach der Verschiebung der Hebevorrichtung 6. Nachdem das Einschienenfahrzeug 1 bewegt wurde S4, wird das Einschienenfahrzeug 1 auf die andere Schiene 5 abgesenkt S5 und die Verbindung zwischen Hebevorrichtung 6 und Einschienenfahrzeug 1 gelöst S6.
Bezugszeichenliste
1 Einschienenfahrzeug
11 Einschienenfahrzeug
12 Einschienenfahrzeug
2 zweischieniges Gleis
3 Schienenwechselanlage
4 Schiene
5 Schiene
6 Hebevorrichtung
7 Positioniereinheit
8 Verbindungseinheit
8 A Verbindungseinheit
8B zur Verbindungseinheit komplementäres Gegenstück
9 Erdboden
10 Erdreich
11 Hub arm
111 Hubarm
112 Hubarm
13 Verschiebevorrichtung
PI Ausgangsposition
P2 Zielposition
A vertikale Drehachse
B horizontale Verschiebeachse
51 Positionieren der Hebevorrichtung
52 Herstellen einer Verbindung zwischen Hebevorrichtung und Einschienenfahrzeug
53 Anheben des Einschienenfahrzeugs
54 Bewegen des Einschienenfahrzeugs
55 Absenken des Einschienenfahrzeugs
56 Lösen der Verbindung zwischen Hebevorrichtung und Einschienenfahrzeug
57 Verschieben der Hebevorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung mit einem Einschienenfahrzeug (1), einem zweischienigen Gleis und einer an dem zweischienigen Gleis (2) angeordneten Schienenwechselanlage (3) zum Umsetzen des Einschienenfahrzeugs von einer Schiene (4) des zweischienigen Gleises (2) auf die andere Schiene (5) des zweischienigen Gleises (2), wobei die Schienenwechselanlage (3) zwischen den beiden Schienen (4, 5) des zweischienigen Gleises (2) angeordnet ist und eine Hebevorrichtung (6) sowie eine Positioniereinheit (7) aufweist, die Hebevorrichtung (6) derart eingerichtet ist, dass mit ihr das Einschienenfahrzeug (1) auf der Schiene, auf der es sich befindet, angehoben, zu der anderen Schiene bewegt und auf die andere Schiene abgesenkt werden kann, und die Positioniereinheit (7) derart eingerichtet ist, die Hebevorrichtung (6) an dem Einschienenfahrzeug (1) in vorbestimmter Weise zu positionieren.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) wenigstens eine Verbindungseinheit (8) aufweist und an dem Einschienenfahrzeug (1) wenigstens ein zu der Verbindungseinheit (8A) komplementäres Gegenstück (8B) vorgesehen ist, sodass eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen der Hebevorrichtung (6) und dem Einschienenfahrzeug (1) herstellbar ist.
3. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) um einen vorbestimmten Wert anhebbar und wieder absenkbar und/oder rotierbar ist.
4. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Schienenwechselanlage (3) im Erdreich (10) angeordnet ist.
5. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) um wenigstens 180° in einer Ebene parallel zum Erdboden (9) rotierbar ist.
6. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) wenigstens einen Hubarm (11) umfasst, wobei der Hubarm (11) radial von der Schienenwechselanlage (3) wegzeigend ausgebildet ist und um die Schienenwechselanlage (3) rotierbar ist.
7. Schienenwechselanlage (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) eine Verschiebevorrichtung (12) aufweist, mit der die Hebevorrichtung (6) entlang einer linearen Achse (B) zwischen zwei Schienen (4, 5) des zweischienigen Geleises (2) verschiebbar ist.
8. Verfahren zum Umsetzen eines Einschienenfahrzeugs (1) von einer Schiene (4) eines zweischienigen Gleises (2) auf die andere Schiene (5) des zweischienigen Gleises (2) mittels einer zwischen den beiden Schienen (4, 5) des zweischienigen Gleises (2) angeordneten und eine Hebevorrichtung (6) aufweisenden Schienenwechselanlage (3), mit den folgenden Verfahrensschritten:
Positionieren der Hebevorrichtung an dem Einschienenfahrzeug in vorbestimmter Weise,
Anheben des Einschienenfahrzeugs über der Schiene, auf der es sich befindet, Bewegen des Einschienenfahrzeugs zu der anderen Schiene und
Absenken des Einschienenfahrzeugs auf die andere Schiene.
9. Verfahren nach Anspruch 8 mit folgenden weiteren Verfahrensschritten: Herstellen einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen der Hebevorrichtung (6) und dem Einschienenfahrzeug (1) vor dem Anheben des Einschienenfahrzeugs (1) und
Lösen der kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen der Hebevorrichtung (6) und dem Einschienenfahrzeug (1) nach dem Absenken des Einschienenfahrzeugs (1).
10. Verfahren nach Anspruch 7 und 8 mit folgendem weiteren Verfahrensschritt: Verschieben der Hebevorrichtung (6) entlang einer linearen Achse (B) zwischen den beiden Schienen (4, 5) des zweischienigen Gleises (2).
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