EP3341257A1 - Schienenverkehrssystem zum vereinzeln und umleiten von schienenfahrzeugen - Google Patents

Schienenverkehrssystem zum vereinzeln und umleiten von schienenfahrzeugen

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Publication number
EP3341257A1
EP3341257A1 EP16763221.5A EP16763221A EP3341257A1 EP 3341257 A1 EP3341257 A1 EP 3341257A1 EP 16763221 A EP16763221 A EP 16763221A EP 3341257 A1 EP3341257 A1 EP 3341257A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
switch
coupling
rail vehicle
switch blade
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16763221.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tristan Schäfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaefer Zechlin GbR
Original Assignee
Schafer Zechlin GbR
Schaefer Zechlin GbR
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 Schafer Zechlin GbR, Schaefer Zechlin GbR filed Critical Schafer Zechlin GbR
Publication of EP3341257A1 publication Critical patent/EP3341257A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/02—Mechanical devices for operating points or scotch-blocks, e.g. local manual control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L11/00—Operation of points from the vehicle or by the passage of the vehicle
    • B61L11/02—Operation of points from the vehicle or by the passage of the vehicle using mechanical interaction between vehicle and track
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/10—Locking mechanisms for points; Means for indicating the setting of points
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/02—Tongues; Associated constructions
    • E01B7/06—Constructions with flexible tongues or flexible fishplates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks
    • B61L7/02—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using mechanical transmission, e.g. wire, lever

Definitions

  • the invention relates to a turnout for a Schme soft switch, a switch blade for a rail switch and a rail works with the soft ⁇
  • a disadvantageous aspect is that such a procedure proves to be time and space consuming.
  • the regular journey of the train must be interrupted as soon as individual rail vehicles of the train are to be directed in different directions.
  • the corresponding shunting facilities require a high amount of resources such as space and capital.
  • the invention relates to a transfer shifter for a rail switch, comprising at least one adjusting mechanism which is designed to transmit at least one Stelkraft on at least one switch blade and at least one actuating element which is designed to transmit at least one actuating force to the actuating mechanism.
  • the at least one adjusting element is madebf det, a substantially in a longitudinal direction relative to the
  • Actuator via the actuator moving load (n to convert a torque. This offers the advantage that the turnout drive through a railroad crossing
  • the turnout is therefore particularly simple, fast, safe, flexible and efficient.
  • the adjusting element is designed to convert loads which are moved in opposite directions relative to the adjusting element via the adjusting element into substantially opposite torques.
  • This offers the advantage that the transfer drive can be driven from two directions. Driving from a first direction can thus take place in order to generate a control force via the control element and to transmit it to the control mechanism.
  • the driving from a second direction, which is substantially opposite to the first direction, can take place, wherein the adjusting element is designed to avoid an opposite rotational movement of a wheel of the rail vehicle.
  • the safety of the transfer drive is advantageously increased.
  • the at least one adjusting element has a helical structure at least in sections. This offers the advantage that the conversion of the torque is particularly simple and secure. Particularly preferably, the at least one adjusting element is arranged parallel to a stock rail. About the helical structure can be a load through a flange of a
  • a helical structure offers a particularly flexibly configurable and compact arrangement for the actuating element.
  • a helical structure is particularly well suited to actuation by a load that is moved across the helical structure.
  • the at least one adjusting mechanism comprises means for transmitting at least one peripheral force tappable to the at least one adjusting element as a positioning force on the at least one switch blade.
  • actuating force can be designed particularly well by appropriate design of the actuating element.
  • the means at least one comprising with the at least one actuator operatively connected driver element.
  • a Stelkraft laset so particularly easy and efficient transferred to the Stelimechanik.
  • the means comprise at least one control mechanism
  • the drive side is operatively connected to the at least one driver element with the at least one riser element and the output side with the at least one switch blade.
  • control mechanism comprises a rotary pre-setting element m.
  • the rocker bars can serve as stops for the Mocker elements, for example.
  • Rail switch According to the invention, it is provided that in sections of the switch tongue, independently of one another, it is possible to delimit lane courses.
  • the switch tongue can be peeled in a traveled state.
  • the switch tongue can be switched after passing through an axle of a rail vehicle.
  • the switch blade in a region in which the rail vehicle is located on the switch blade, held in a position corresponding to an operating state before switching.
  • the operating conditions are defined, in particular, by the position of the switch point in a partial section which can be assigned to a specific lane course
  • the switch blade has at least one subregion with increased elasticity, which is arranged between at least two subregions of lesser elasticity. This offers the advantage that the subregion with increased elasticity makes it possible for the two subregions to be able to align themselves flexibly relative to one another with less elasticity.
  • the sub-areas can be matched to the specific requirements particularly easy to each other.
  • the switch tongue over its length has a cross-sectional profile in which a ratio of an area moment of inertia about a transverse axis in relation to an area moment of inertia about a vertical axis in the region of a tongue tip up to 41 and in the direction of a first rail fastening drops to a value of up to 6.
  • the latter corresponds to a conventional rail.
  • the vertical axis and the transverse axis each correspond to a cross-sectional profile of a
  • Rail fastening on which no movement of the rail is possible, selects the competent expert according to general railway technical criteria and in particular in accordance with the track characteristics to be realized and the resulting bending lines of the
  • Elasticity is particularly shapeable shapable.
  • a further aspect of the present invention relates to a tongue device, comprising at least one switch tongue according to the invention for a rail switch and at least one slide rail.
  • the tongue device at least one sliding element for guiding the at least one switch blade and / or for Inclusion of a load acting on the switch tongue.
  • Attachment portion of the switch blade and / or the stock rail is at least partially removed.
  • the attachment portion may be, for example, a web of a rail.
  • Gap is increased. This reduces, for example, a risk of blockage of the switch tongue by objects.
  • Another aspect of the present invention relates to a rail switch, comprising at least one turnout according to the invention for a rail switch and / or at least one tongue device according to the invention.
  • the transfer shifter is switchable by the rail vehicle itself.
  • several immediately consecutive rail vehicles can be directed in different directions. Since the rail vehicles themselves operate the transfer drive via their wheels and the control elements of the transfer drive, it is possible to ensure that the transfer drive is actuated before the rail vehicle reaches the tip of the tongue. Due to the possibility of the switch blades form different track profiles, the switch gear can be switched, even if there is still a preceding vehicle on the switch blade.
  • the rail switch is therefore particularly fast, safe and easy to switch, even if an axle of a preceding rail vehicle behind the
  • Tongue tip is located on the tongue and an axle of a subsequent rail vehicle is still in front of the tongue tip on the stock rail.
  • Another aspect of the present invention relates to a central buffer coupling for a
  • Rail vehicle comprising at least one coupling arm, which in at least one
  • Degree of freedom movable on the rail vehicle is storable and the at least one
  • Clutch mechanism further comprising at least one locking mechanism which is adapted to open and close the clutch mechanism.
  • at least one arranged in a pivoting area stop for opening the locking mechanism is actu bar.
  • the locking mechanism is automatically decoupled by generating a track offset between two rail vehicles, which are coupled to the central buffer coupling.
  • the coupling mechanism is mounted in at least one degree of freedom movable on the coupling arm.
  • Locking mechanism is formed, the at least one degree of freedom of the
  • the central buffer coupling comprises means which are adapted to move the coupling arm and / or the coupling mechanism after a deflection in an initial position.
  • Another aspect of the present invention relates to a rail vehicle, comprising at least one inventive central buffer coupling for a rail vehicle. This offers the advantage that the rail vehicle while driving from another Rail vehicle is automatically uncoupled when setting a track offset between the rail vehicles.
  • Another aspect of the present invention relates to a rail transport system comprising at least one rail vehicle according to the invention and at least one rail switch according to the invention.
  • at least two rail vehicles according to the invention are provided.
  • the rail transport system is therefore particularly flexible and efficient.
  • the rail transport system is particularly safe and easy, since most processes can be done purely by mechanical means.
  • the rail transport system is also particularly safe, since the rail vehicles themselves actuate the turnouts via the control elements and then drive the switch blades and thus hold them in position while the
  • Tongue tips are already re-adjustable for a subsequent rail vehicle.
  • the present invention relates to all types of rail systems known to the person skilled in the art, in particular monorail and multi-rail systems as well as all known types of rails themselves.
  • Rail switch comprising at least one stock rail and at least one adjusting mechanism which is adapted to transmit at least one actuating force to a switch tongue, further comprising at least one actuating element which is adapted to transmit the actuating force to the adjusting mechanism, wherein the actuating element in a longitudinal direction relative is arranged to the stock rail and comprises a helical structure, which is configured to convert a substantially in the longitudinal direction relative to the actuator over the helical structure moving load in a torque.
  • Adjusting element is arranged adjacent to the stock rail, so that the load is transferable via a flange of a Schienenfahrzugs on the helical structure, if this is the
  • Actuator can be moved over the actuator, in substantially opposite
  • the at least one adjusting mechanism comprises means for transmitting at least one circumferential force tappable to the at least one adjusting element as a positioning force on the at least one switch blade.
  • the middle! comprise at least one operatively connected to the at least one actuating element driver element.
  • the means comprise at least one control mechanism, the drive side over the at least one
  • Carrier element with the at least one actuating element and the output side with the at least one switch blade is operatively connected.
  • control mechanism comprises a rotatable presetting element with at least two tilting bars.
  • a switch tongue is provided for a rail switch with sections of the switch tongue, in which independently different track profiles can be formed.
  • the switch tongue has two or more subregions of increased elasticity, each of which
  • Partial region is arranged with increased elasticity between two partial areas with less elasticity.
  • the switch tongue has a cross-sectional profile over its length, the ratio of a
  • a tongue device comprising at least one switch tongue according to the invention for a Rail switch and at least one stock rail,
  • the tongue device comprises at least one sliding element for guiding the at least one switch tongue and / or for receiving a load acting on the switch tongue.
  • a fixing portion of the switch blade and / or the stock rail is at least partially removed.
  • a rail is provided soft, comprising at least one turnout according to the invention for a
  • a middle buffer coupling is provided for a rail vehicle, comprising at least one coupling arm movable in at least one degree of freedom on the rail vehicle, further comprising at least one coupling mechanism for coupling the coupling arm with a
  • the coupling mechanism is rotatably mounted at a point on the coupling arm and further comprising at least one locking mechanism.
  • the locking mechanism is designed to open and close the clutch mechanism and a
  • Coupling arm relative to the rail vehicle is such that at least one arranged in a pivoting range of the coupling arm stop is reached.
  • the central buffer coupling comprises means which are formed, the coupling arm and / or the
  • Clutch mechanism to move back to a starting position after a deflection.
  • a rail vehicle comprising at least one inventive central buffer coupling for a
  • Rail vehicle According to another preferred embodiment of the invention is a
  • Rail system comprising at least one inventive
  • Rail vehicle and / or at least one rail switch according to the invention are provided.
  • Figure 1 is a schematic representation of a transfer case according to the invention for a
  • FIG. 2 is a schematic representation of a switch tongue according to the invention for a
  • Figure 3 is a schematic representation of a tongue device according to the invention in a preferred embodiment
  • Figure 4 is a schematic representation of a rail switch according to the invention in a preferred embodiment
  • Figure 5 is a schematic representation of a central buffer coupling according to the invention for a rail vehicle in a preferred embodiment
  • Figure 6 is a schematic representation of a central buffer coupling according to the invention for a rail vehicle in a further preferred embodiment
  • Figure 7 is a schematic representation of a rail vehicle according to the invention in a preferred embodiment.
  • Figure 8 is a schematic representation of a rail transport system according to the invention in a preferred embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a transfer case according to the invention for a rail switch in a preferred embodiment.
  • FIG. 1 shows sections of a pair of railroad tracks 10.
  • the pair of railroad tracks 10 comprises a first stock rail 12 and a second stock rail 14.
  • an adjusting element 18 is arranged on an inner side of the first stock rail 16.
  • an adjusting element 22 is also arranged on an inner side of the second stock rail 20, a
  • the adjusting elements 18, 22 are about their longitudinal axes relative to the first and the second
  • Back bar 12, 14 rotatably mounted.
  • the longitudinal axes extend essentially parallel to a longitudinal extent of the first and second stock rails 12, 14.
  • the setting elements 18, 22 have helical structures 24, 26 in sections.
  • Adjusting elements 18, 22 are rotatably arranged along the first and the second jaws 12, 14 so that outer surfaces 28, 30 of the helical structures 24, 26 without contact and thus advantageously frictionless next to the inner surfaces 32, 34 of rail heads 36, 38 or something offset downwards are arranged next to these.
  • the arrangement is made with the goal that a driving of the stock rails 12, 14 with a rail vehicle without impairment is possible and a flange of the rail vehicle can transmit a force to the helical structures 24, 26.
  • the upper part of Figure 1 shows a position of the adjusting elements 18, 22 in a non-driven state.
  • a rail vehicle may travel the pair of railroad tracks 10 in a first direction 40 or a second direction 42.
  • wheels of the railroad vehicle substantially in the first direction 40 move across the first and second stock rails 12, 14, substantially point-point loads.
  • Wheel flanges of the wheels of the railroad vehicle move thereby If the rail vehicle is approached in the first direction 40, then the flanges meet inner surfaces 44, 46 of the helical structures 24, 26.
  • the flanges can also each have a first Edge 48, 50 of the helical structures 24, 26 meet.
  • the flanges thus each practice one substantially in a longitudinal direction, which here corresponds to the first direction 40, relative to the adjusting elements 18, 22 via the adjusting elements 18, 22 moving force on the inner surfaces 44, 46 and / or the first edges 48, 50 of the novel structures 24, 26 from. Due to spatial curvatures of the inner surfaces 44, 46 and / or the first edges 48, 50, this force each causes a rotational movement 52, 54 of the adjusting elements 18, 22. This results in each case a corresponding torque.
  • a design and arrangement of the adjusting elements 18, 22 takes place with the aim that the first edges 48, 50 and the inner surfaces 44, 46 at least partially formed in one of the flanges of the rail vehicle with the inner surfaces 32, 34 of the rail heads 36, 38
  • Interspace can be arranged. Described in other words, the adjusting elements 18, 22 of the wheels of the rail vehicle, which moves over the pair of railroad tracks 10, so displaceable that on the adjusting elements 18, 22 each produces a torque.
  • the torque can be generated in an analogous manner.
  • the wheel flanges of the rail vehicle then meet substantially on a respective second edge 52, 54 or adjacent to this other inner surfaces of the helical structures 24, 26.
  • the rotational movements of the adjusting elements 18, 22 then each extend in the opposite direction as the
  • the adjusting elements 18, 22 are in this embodiment, each operatively connected to a combination of a freewheel 56 and a torsion spring 58.
  • the combination is shown in principle in the upper part of Figure 1 only for the control element 22.
  • the freewheel 56 represents a person skilled in the known element and is used in this embodiment, a tap of a circumferential force on the actuator 22.
  • the freewheel 56 is adapted to tap a peripheral force on the actuator 22 and transmit, if this by a corresponding torque Rotary movement 54 executes. In the opposite direction no circumferential force on the freewheel 56 is tapped by the actuator 22.
  • the torsion spring 58 serves to reset the actuator 22 after deflection in the direction of rotation 54 in the opposite direction back to an initial position.
  • the actuator 18 is also operatively connected to a combination of freewheel 56 and a torsion spring 58. These act with respect to a tap of a circumferential force on the actuating element 18 in the direction of the rotational movement 52 and with respect to a return to an initial position via the torsion spring counter to the direction of the rotational movement 52.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a control mechanism 60.
  • the view is carried out in the direction of travel of an imaginary rail switch at the location of the control mechanism 60th Die Actuator comprises in this embodiment, a control mechanism 62 and a
  • the driver 64 is the drive side operatively connected to the actuators 18, 22 and formed to transmit the tappable to the actuators 18, 22 peripheral forces. On the output side, the driver 64 is provided with a drive side of the
  • Control mechanism 62 operatively connected and adapted to transmit the peripheral forces to the control mechanism 62.
  • the control mechanism 62 itself is the output side with two switch blades
  • the illustrations a to d shown in the middle part of FIG. 1 show states of the setting mechanism 60 which are traversed during a setting process for moving two switch blades into a first operating state. In the present view, this corresponds to a movement of the control mechanism 62 to the left.
  • the diagrams a 'to d' show analogously the states of the adjusting mechanism during a setting operation for moving two switch blades in a second operating state. This corresponds to a movement to the right.
  • the reference numbers apply, as it were, to all images a to d and a 'to d', so that not all features are comprehensively marked in each image.
  • the actuating mechanism is shown in a neutral position.
  • the driver 64 includes two driver elements 66, 68. These are connected to a strand drive 70.
  • the strand drive 70 comprises four drums 72, 74, 76, 78, over which a strand 80 is guided.
  • the drum 72 is connected to the actuator 18 and the drum 74 to the actuator
  • the actuator 22 associated freewheel 56 is connected to the drum 74.
  • the actuator 18 associated freewheel is connected to the drum 72.
  • the adjusting elements 18, 22 are designed to transmit peripheral forces to the drums 72, 74.
  • the driver elements 66, 68 are fixed on the strand 80.
  • FIG b a state is shown in which a rail vehicle is on the control elements 18, 22.
  • peripheral forces are transmitted from the adjusting elements 18, 22 via the freewheel 54 and the further freewheel on the drums 72, 74 and transmitted from there to the strand 80.
  • These circumferential forces are referred to below as adjusting forces.
  • the actuating forces cause a movement of the driver elements 66, 68 away from each other and in the direction of the drums 72, 74.
  • a spring 82 is biased, which connects the driver elements 66, 68.
  • the driver elements 66, 68 are moved along the control mechanism 62.
  • the control mechanism 62 includes two rocker bars 84, 86.
  • the rocker bars 84, 86 each have a portion extending from an upper surface of the control mechanism 62 and a portion extending from an underside of the control mechanism 62.
  • the control mechanism is rotatably mounted about its longitudinal axis, so that by rotation, the top and bottom are interchangeable.
  • Figure c initially shows a state in which the rocker bars 84, 86 are oriented substantially from top left to bottom right.
  • the driver element 66 abuts the tilting bolster 84.
  • the actuating force is then transmitted from the strand 80 via the driver element 66 to the tilting bolster 84
  • the control mechanism 62 is consequently moved to the left.
  • one or more switch blades operatively connected to the control mechanism 62 can also be moved to the left.
  • the rocker bars 84, 86 are resiliently mounted.
  • the driver elements 66, 68 may have spring elements.
  • the driver element 68 can first be moved under the resilient rocker bar 86.
  • the rocker bar 86 then springs back, whereby the driver element 68 also bears firmly against the tilting rocker 86. Since both entrainment elements 66, 68 are fixed on the strand 80, the control mechanism 62 or with this operable switch tongues are held in position by the entrainment element 68 via the tilting latch 86.
  • Figure d shows the control mechanism 62 with respect to Figures a to c rotated by 180 degrees about its own axis.
  • the rocker bars 84, 86 are here substantially oriented from bottom left to top right.
  • the twisted orientation of the control mechanism 62 are the
  • Mit Designettiverieri 66, 68 released again and can, for example, driven by the spring 82, move towards each other.
  • Control mechanism 62 takes place, for example, by an additional actuator. Alternatively to that
  • Strand drive 70 and the tilting bars 84, 86 can purely by way of example also an equal acting
  • Hydraulic system be provided. Other principles of action are conceivable and, if necessary, selected by the competent expert, taking into account further technical requirements.
  • the lower part of Figure 1 shows the control mechanism 62 with two indicated switch blades 88, 90 and the first and second stock rails 12, 14 in a plan view.
  • the control mechanism 62 is connected to the switch blades 88, 90 via power transmission sections 92, 94. about Springs 96, 98, the control mechanism 82 is held centrally between the switch blades 88, 90 in a neutral position. In this neutral position, both switch blades 88, ⁇ 0 are in contact with the respective stock rail 12, 14. This offers the advantage that due to a missing gap, the switch blades 88, 90 can freeze only slightly on the respective stock rail 12, 14. If the control mechanism 62 is now moved to a position to the left as in FIGS. A to d of the middle part of FIG. 1, the switch blade 90 is moved over the
  • Power transmission section 94 detached from the stock rail 14 to the left.
  • Power transmission element 100 is in a buffer region 102 of the
  • Power transmission section 92 moves.
  • the spring 96 is compressed.
  • the switch tongue 88 remains unchanged in its position.
  • the switch blades 88, 90 form in this purely exemplary exemplary state a track course, which describes a right turn. A left turn is realized analogously.
  • the control mechanism 62 has been rotated, as shown purely by way of example from FIG. 1 c of FIG. 1 d of the middle part of FIG. 1, the adjusting mechanism 62 can be moved back into the starting position via the spring 96.
  • the result is purely exemplary of the state described in Figure a of the middle part of Figure 1.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a switch blade according to the invention for a rail switch in a preferred embodiment.
  • the reference numbers insofar as they are identical to those of FIG. 1, describe identical features. The description in relation to these features in FIG. 1 then also applies to FIG. 2.
  • FIG. 2 shows, purely by way of example, a switch tongue 90, which can be assigned to a rail switch, which makes it possible to switch over a track course between a straight-ahead track and a track turning to the right
  • the left part of FIG. 2 shows the switch blade 90, which in this exemplary embodiment purely by way of example represents a right switch blade of a switch blade pair in a plan view.
  • the switch blade 90 is shown in a state in which it can be applied to a right-hand stock rail 14 and thus characterizes a rail soft condition in which the rail switch is passable in a straight-ahead track.
  • the switch tongue 90 has a tongue tip 104.
  • the switch blade 90 has two sections 106, 108, in which different track profiles can be formed independently of one another. These can be in
  • each corresponds to a straight-ahead track, a turning track or an intermediate state.
  • the right part of Figure 2 shows the detail views a, b, c. These describe a region 110 in which. the sections 106, 108 merge into each other, in various design variants and states.
  • Old design variants have in common that the switch tongue 90 has at least one portion with increased elasticity 112, 114, 116, 118, which is arranged between at least two partial areas with lower elasticity 106, 108, 120, 122, 124, 126.
  • the partial region with increased elasticity 114 can be realized, for example, by a hard rubber insert, while the partial regions with lower elasticity 122, 124 consist of the base material of the switch tongue 90.
  • Such hard rubber inserts are present for example in the variant shown in detail a.
  • the detailed view b shows a further variant for producing one or more subregions with increased elasticity.
  • Detail view b shows a sectional view through the switch blade 90.
  • the web 128 is partially removed in this variant, resulting in a more flexible profile of the switch blade 90. It is possible to completely or partially remove the web 90 in one or more regions and to produce a stiffness profile above a longitudinal extension of the switch tongue 90 by matching these regions to one another.
  • the detailed view b shows an example of the case in which the sections 106, 108 are directly connected to each other by only a portion of increased elasticity.
  • the area 110 is thus restricted, purely by way of example, to the area in which the web 90 is completely or partially removed in the variant shown in detail view b. In principle, however, the area 110 may extend from the tip of the tongue 104 to a position provided for a first rail fastening (not shown here) on the right
  • the detail view c shows a state in which the partial section 106 has formed a lane course corresponding to a right-turning lane in the cortex of the underlying rail switch, while the partial section 108 has formed a lane course corresponding to a straight-ahead lane.
  • the area 110 as a whole is elastically deformed in this state.
  • the elastic deformation is realized in the way described in detail a or b or, for example, by a more flexible basic profile of the switch tongue 90. Further possibilities for the production of partial areas with increased and lesser elasticity are the Specialist known. It is also possible to provide relatively movable elements, such as joints.
  • a ratio of the area moment of inertia of the switch blade 90 about an x-axis (see detail b), which here corresponds to the transverse axis and about a y-axis (see detail b), here the In the lower elasticity subregions 106, 108, 120, 122, 124, 126, this ratio is preferably not less than 6.
  • this ratio is preferably 41.
  • Tongue tip 104 opposite end of the range 110 which may suitably correspond to the position of the first rail fastening, not shown here, which prevents movement of the switch blade 90 in the section 106
  • the ratio is preferably at 6.
  • Particularly preferred are values of the ratio of the tongue tip 104 starting as follows: at the tip of the tongue 104, the value is particularly preferably at 41 and drops from the tip of the tongue 104 along the switch tongue 90 according to a characteristic to be determined by the person skilled in the art. The expert determines the characteristic, in particular with reference to the track characteristics to be realized, the resulting bending lines of the switch blade 90 and the possible loads from rail vehicles.
  • the ratio falls preferably to 12 from. Shortly before the start of the region 106 or the position of the first rail fastening, the ratio preferably drops to 6.
  • the switch blade 90 preferably has characteristic flexible characteristics from the tip of the tongue 104 to the beginning of the region 106
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a tongue device according to the invention in a preferred embodiment.
  • the reference numbers describe, provided they correspond to those of one of identical to previous figures, identical features. The description in relation to these features in one of the preceding figures then also applies to FIG. 3.
  • the upper part of Figure 3 shows a tongue device 130 in a plan view, comprising two switch blades 88, 90, each with an associated stock rail 12, 14 .
  • the exemplary tongue device shown 130 is a rail switch assignable, which The lower part of Figure 3 shows various possibilities for storage and guidance of the switch blades 88, 90.
  • the view is here purely exemplary in a direction of travel of the stock rail 12. Zur better illustration, a wheel of a rail vehicle 132 is indicated.
  • Variant a comprises a sliding element 134, which can be guided on a base construction 136.
  • the switch blade 88 is connected to the slider 134.
  • the switch blade 88 is stabilized and loads introduced therefrom are well drained over the wide base structure 136.
  • Handlebar construction 140 via which the switch blade 88 can be applied to the stock rail 12 and can be moved away therefrom.
  • Variation c shows a sliding element 134, on the underside of WilzMech 142 are provided. This reduces the friction and the required restoring forces.
  • such a construction for example by total or partial encapsulation of the movable elements, can be designed so that ice can not settle between sliding element 134 and rolling elements 142.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a rail switch according to the invention in a preferred embodiment.
  • the reference numbers insofar as they are identical to those of one of the preceding figures, describe identical features. The description in relation to these features in one of the preceding figures then applies to Figure 4. Die
  • Rail switch 144 is shown in a plan view.
  • the adjusting element 18 is arranged on the inside of the first stock rail 16 and the adjusting element 22 is arranged on the inside of the second stock rail 20.
  • the adjusting elements 18, 22 are arranged shortly before the tongue tips of the switch blades 88, 90.
  • a distance is chosen so that the rail switch 144 traveled Rail vehicle with the wheels can still be on the adjusting elements 18, 22, while a part of the wheels already passes the tongue tips of the switch blades 88, 90.
  • the steep mechanism 60 comprising the control mechanism 62, which is shown purely in principle
  • Carrier device 64 the arrows between the actuators 18, 22 and the
  • Carrier 64 and the control mechanism 62 symbolize their operativity.
  • the control mechanism 62 is also operatively connected to the switch blades 88, 90 in a region which lies between the tongue tips and the respective region 110 of the switch blades 80, 90.
  • the area 110 is seen as a whole, in other words formed at the macroscopic level to elastically deform when a rail vehicle travels the tongue tip, ie an area in front of the area 110 and is already behind the area 110 or drives it with another axis and the position of the switch blades 88, 90 is then adjusted via the adjusting mechanism 60.
  • the switch blades 88, 90 then assume operating states in front of and behind the region 110 that correspond to different track characteristics.
  • the capacity of the elastic deformation portion 110 is achieved as described in FIG. Several areas 110 may also be provided.
  • Design of the rail switch is directed, for example, to a wheelbase, a
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a central buffer coupling according to the invention for a rail vehicle in a preferred embodiment.
  • the upper part of FIG. 5 shows the central buffer coupling 146 in a closed state.
  • the middle part of FIG. 5 shows the central buffer coupling 146 in an opened and simply deflected state.
  • the lower part of FIG. 5 shows the central buffer coupling 146 in an opened and doubly deflected state.
  • the central buffer coupling 146 comprises a coupling arm 148.
  • the coupling arm 148 is rotatably mounted on a rail vehicle 150, which is only indicated here, at a point P1.
  • the coupling arm 148 is shown in a top view, so that it can be pivoted essentially in a horizontal plane.
  • the central buffer coupling further comprises a
  • the Central buffer coupling 146 also includes a locking mechanism 156.
  • Locking mechanism 156 is configured to open and close clutching mechanism 152 by retracting or advancing a pull rod 158.
  • To open lever 160 are provided, over which the pull rod 158 is retractable.
  • For closing a spring 162 is provided, via which the tie rod 158 can be pushed forward.
  • FIG. 5 shows a deflection 160 of the coupling arm 148.
  • the deflection 172 in a pivoting region 162
  • one of the levers 160 strikes one in the pivoting region 162
  • Pivoting range 162 arranged stop 164 and is operated by this.
  • the locking mechanism 156 is actuated and the clutch mechanism 152 is opened.
  • the clutch mechanism 152 is rotatably supported on the clutch arm 148 at a point P2.
  • a locking member 166 is moved from a locking position 168 to an unlocking position 170.
  • the lower part of FIG. 5 shows that the coupling mechanism 152 in the position of the locking element 166 located in the unlocking position 170 is pivotable at the point P2 relative to the remaining coupling arm 148.
  • a coupling arm of another rail vehicle 154 coupled to the rail vehicle 150 can be easily decoupled from the center buffer coupling 146 as the deflection 172 causes one of the levers 160 to strike a stop 164. This can, for example, in the case of a track offset between the
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a central buffer coupling according to the invention for a rail vehicle in a further preferred embodiment.
  • the upper right part of FIG. 6 shows a central buffer coupling with Willison profile 174.
  • the lower left part of FIG. 6 shows the central buffer coupling with Willison profile 174 in a lateral view.
  • the lower right part of FIG. 6 shows a view from the direction of a clutch mechanism 176 of FIG
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a rail vehicle according to the invention in a preferred embodiment.
  • the rail vehicle 188 is a railroad car in this embodiment. This has in each case a central buffer coupling 146, 174 according to the invention at both of its ends. Railcar 188 may also be a locomotive in other embodiments. It is both a rail vehicle and two- or
  • Multi-rail vehicles affected by the invention.
  • the invention also relates generally to track-bound vehicles, even if the term rail is an uncommon term in these contexts.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a rail traffic system according to the invention in a preferred embodiment. If reference symbols are used which are identical to those of one of the preceding figures, they describe identical features. The description in the respective figure then also applies to FIG. 8.
  • the subfigures 8a to d show identical features in different states, so that not all the reference symbols are used consistently in each subfigure.
  • FIG. 8a shows a first schematically indicated rail vehicle 190 and a second rail vehicle 192 according to the invention. For simplification only one axle 194 with two wheels 132, 196 is shown.
  • the rail vehicles 190, 192 each comprise a central buffer coupling 146 according to the invention, which are engaged with one another in FIG. 8a.
  • the coupled rail vehicles 190, 192 are located immediately in front of a rail switch 144 according to the invention, comprising a tongue device 130 according to the invention with two switch blades 88, 90 according to the invention and one associated stock rail 12, 14 each.
  • the rail switch 144 further includes a
  • Turnout 198 according to the invention in a neutral position, as already described in Figure 1.
  • the control mechanism 62 is set (see FIG. 1) in such a way that an actuation of actuating elements 18, 22 results in a deflection of the actuating elements
  • Control mechanism 62 upwards (analogously, this corresponds to a deflection to the left in Figure 1) has the consequence.
  • the switch blades 88, 90 are in each case on the associated stock rail 12, 14 at.
  • Figure 8d shows different track patterns behind the rail switch 144. The first
  • Rail vehicle 190 is to follow in FIG. 8a the lane course shown in FIG. 8d above, and the second rail vehicle 192 is to follow in FIG. 8a the lane course shown in FIG. 8d below.
  • FIG. 8b shows a first step of a setting operation of the rail switch 144.
  • the first rail vehicle 190 with its wheels 132, 196 has run over the adjusting elements 18, 22 and, by comparison with the state of FIG. 8a, by approximately 180 ° in the direction the respective stock rail 12, 14 twisted. A resulting peripheral force has over one
  • the first rail vehicle 190 is already partially with the wheel 196 on the
  • Tongue tip 104 so that, although the first rail vehicle 190 has already passed the adjusting elements 18, 22, it is held in position.
  • the spacing between the actuating elements 18, 22 and the tongue tips 104, 105 is designed accordingly.
  • the torsion springs 58, 59 of the transfer drive 198 which is not shown in FIG. 8b, move the actuating elements 18, 22 back into the initial state of FIG. 8a.
  • the control mechanism 62 is set in preparation for a next step by an external control not shown here (see Figure 1) that pressing the actuators 18, 22 in the next step a
  • This step is shown in FIG. 8c as a second step of the parking operation of the rail switch 144.
  • the second rail vehicle 192 with its wheels 132, 196 has run over and rotated the adjusting elements 18, 22. Due to the differently adjusted control mechanism 62, this has moved the switch tongue 90 downwards again in FIG. 8c and also deflected the switch tongue 88 downwards, so that, analogously to the state shown in FIG. 8b, different track patterns are also partially represented by the switch tongue 88.
  • the track profiles are analogous to those described in FIG. 8b
  • Step now maintained by the wheels 132, 196 of the second rail vehicle 192.
  • the preceding first rail vehicle 190 guides the switch blades 88, 90 in accordance with the track pattern used by it with its wheels 132, 196.
  • the rail vehicles 190, 192 thus follow different track patterns. This process is shown in more detail in FIG. 8d. Since the rail vehicles 190, 192 separate from one another in their respective tracks, but these are rigidly connected to the center buffer clutches 146, an offset d, which constitutes a deflection 172 of the
  • Central buffer couplings 146 causes. As described for example in FIG. 5, a sufficiently large deflection 172 causes one of the levers 160 to strike against a stop 164 assigned to it. According to the description of FIG. 5, the central buffer couplings 146 and the first and second rail vehicles 190, 192 are uncoupled.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Weichentrieb (198) für eine Schienenweiche (144), umfassend wenigstens eine Stellmechanik (60), die ausgebildet ist, wenigstens eine Stellkraft auf wenigstens eine Weichenzunge (88, 90) zu übertragen sowie wenigstens ein Stellelement (18, 22), das ausgebildet ist, wenigstens eine Stellkraft auf die Stellmechanik (60) zu übertragen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Stellelement (18, 22) ausgebildet ist, eine im Wesentlichen in einer Längsrichtung (L) relativ zu dem Stellelement (18, 22) über das Stellelement (18, 22) bewegte Last in ein Drehmoment zu wandeln. Die Erfindung betrifft ferner eine Weichenzunge (88, 90), eine Zungenvorrichtung (130) mit der Weichenzunge (88, 90) sowie eine Schienenweiche (144) mit der Zungenvorrichtung (130) und ferner eine Mittelpufferkupplung (146) und ein Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192) mit der Mittelpufferkupplung sowie ein Schienenverkehrssystem mit dem Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192) und der Schienenweiche (144).

Description

ScHenenverkehrssystem zum Vereinzeln und Umleiten von Schienenfahrzeugen
Die Erfindung betriff, einen Weichentrieb für eine ScMenenweiche, eine Weichenzunge für eine Schienenweiche und eine Schienenwercte mit dem Weicher^
eine MKtdpufferkupplung und ein Schienenfahrzeug mit der Mittelpuffeikupplung sowie ein Sch ienenverkehresystem mit der Schienenweiche und dem Schienenfahrzeug.
Es ist bekannt, Schienenfahrzeuge zu Zügen zu verbinden und diese wieder zu vereinzeln. Dabei werden in konverrtfonelen Rangiereinrichtungen die einzelnen Schienenfahrzeuge eines Zuges sukzessive abgekuppelt und Ober einen sogenannten Ablaufberg geschoben. Infolge der
Schwerkraft beschleunigen de vereinzelten Schienenfahrzeuge den Hang des Ablaufberges hinab und werden Ober eine Weichenzone in verschiedene sogenannte Talgleise sortiert und dort zu neuen Zügen zusammengestellt.
Ais nachteilig erweist sich ein solches Vorgehen hinsichtlich eines zeitlichen und räumlichen Aufwands. Zum einen muss die reguläre Fahrt des Zuges unterbrochen werden, sobald einzelne Schienenfahrzeuge des Zuges in verschiedene Richtungen geleitet werden sollen. Zum anderen erfordern die entsprechenden Rangiereinrichtungen einen hohen Einsatz an Mitteln wie Flache und Kapital.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schienenverkehrssystem bereitzustellen, mit dem ein Zug ohne Fahrtunterbrechung und mit geringem Aufwand m einzelne Schienenfahrzeuge aufgetrennt werden kann und diese in unterechiedBche Richtungen geleitet werden können.
Die Aufgabe wird durch die Geg^nstarxle der unabhängigen Ar*Dru<^e 1, 8, 11, 14, 15, 19 und 20 gelöst
Die Erfindung betrifft einen Weichentrieb für eine Schienenweiche, umfassend wenigster» eine Stellmechanik, die ausgebildet ist, wenigstens eine Stelkraft auf wenigstens eine Weichenzunge zu übertragen sowie wenigstens ein Stellelement, das ausgebildet ist, wenigstens eine Stellkraft auf die Stellmechanik zu übertragen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Stellelement ausgebf det ist, eine im Wesentlichen in einer Längsrichtung relativ zu dem
Stellelement über das Stellelement bewegte Last (n ein Drehmoment zu wandeln. Dies bietet den Vorteil, dass der Weichentrieb durch ein die Schienenweiche befahrendes
Schienenfahrzeug selbst betätigbar ist. Vorteilhafterweise steht das Drehmoment als
Eingangsgröße zur Erzeugung einer Stellkraft zur Verfügung. Der Weichentrieb ist somit besonders einfach, schnell, sicher, flexibel und effizient.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stellelement ausgebildet ist, Lasten, die im Wesentlichen gegenläufig relativ zu dem Stellelement über das Stellelement bewegt werden, in im Wesentlichen entgegengesetzte Drehmomente zu wandeln. Dies bietet den Vorteil, dass der Weichentrieb aus zwei Richtungen befahrbar ist. Das Befahren aus einer ersten Richtung kann somit erfolgen, um über das Stellelement eine Stellkraft zu erzeugen und auf die Stellmechanik zu übertragen. Das Befahren aus einer zweiten Richtung, die im Wesentlichen der ersten Richtung entgegengesetzt ist, kann erfolgen, wobei das Stellelement ausgebildet ist, durch eine gegenläufige Drehbewegung einem Rad des Schienenfahrzeugs auszuweichen. Somit wird die Sicherheit des Weichentriebs vorteilhaft erhöht.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Stellelement zumindest abschnittsweise eine helixartige Struktur aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass die Wandlung des Drehmoments besonders einfach und sicher erfolgt. Besonders bevorzugt wird das wenigstens eine Stellelement parallel zu einer Backenschiene angeordnet. Über die helixartige Struktur kann eine Last durch einen Spurkranz eines
Schienenfahrzeugs besonders gut in ein Drehmoment gewandelt werden. Ferner bietet eine helixartige Struktur eine besonders flexibel gestaltbare und kompakt anordenbare Möglichkeit für das Stellelement. Eine helixartige Struktur eignet sich besonders gut für eine Betätigung durch eine Last, die über die helixartige Struktur bewegt wird.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Stellmechanik Mittel zur Übertragung wenigstens einer an dem wenigstens einen Stellelement abgreifbaren Umfangskraft als Stellkraft auf die wenigstens eine Weichenzunge umfasst.
Dies bietet den Vorteil, dass eine Stellkraft besonders einfach erzeug bar ist. Ferner kann die Stellkraft durch entsprechende Gestaltung des Stellelements besonders gut ausgelegt werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel wenigstens ein mit dem wenigstens einen Stellelement wirkverbundenes Mitnehmerelement umfassen. Eine Stelkraft laset sich so besonders einfach und effizient auf die Stelimechanik übertragen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel wenigstens eine Steuermechanik umfassen, die antriebsseitig Ober das wenigstens eine Mitnehmerelement mit dem wenigstens einen Steüelement sowie abtriebeseitig mit der wenigstens einen Weichenzunge wirkverbindbar ist.
Dies bietet den Vorteil, dass ein schneller Wechsel der Wirkungsrichtung der Stellkraft möglich ist. Eine Schaltung des Weichentriebs in verschiedene Betriebszuetande kann vorteilhaft einfach und schnell erfolgen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuermechanik ein drehr-eresVoreinstellurigselement m umfasst. Die Kippriegel können beispielsweise als Anschlage für die MHnehmerelemente dienen.
Dies bietet den Vorteil, dass eine Anzahl beweglicher Teile zur Schaltung des Weichentriebs reduziert wird und der Schaltvorgang vereinfacht und sicherer wird. Bn weiterer Aspekt der voritegenden Eiflndu
Schienenweiche. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass In Teilabschnitten der Weichenzunge unabhängig voneinander unterschied Iche Spurverlaufe ausbldbar sind.
Dies bietet den Vorteil, dass die Weichenzunge In einem befahrenen Zustand schältbar ist Beispielsweise- kann die Weichenzunge nach Passieren einer Achse eines Schienenfahrzeugs umgeschaltet werden. Durch das Schienenfahrzeug wird die Weichenzunge in einem Bereich, in dem sich das Schienenfahrzeug auf der Weichenzunge befindet, in einer Lage gehalten, die einem Betriebszustand vor dem Umschalten entspricht. Im Bereich eines Wefchentriebs kann die
Weichenzunge hingegen bereits einen anderen Betriebszustand eingenommen haben. Die Betriebszustflnde sind insbesondere durch die Lage der Weichenzunge in einem Teilabschnitt, die einem bestimmten Spurverlauf zugeordnet werden können, definiert
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass de Weichenzunge wenigstens einen Teilbereich mit erhöhter Elastizität aufweist der zwischen wenigstens zwei Teilbereichen mit geringerer Elastizität angeordnet ist Dies bietet den Vorteil, dass der Teilbereich mit erhöhter Elastizität es ermöglicht, dass sich die beiden Teilbereiche mit geringerer Elastizität relativ zueinander flexibel ausrichten können. Die Teilbereiche können den konkreten Anforderungen entsprechend besonders einfach aufeinander abgestimmt werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Weichenzunge über ihre Länge ein Querschnittsprofil aufweist, bei dem ein Verhältnis eines Flächenträgheitsmoments um eine Querachse im Verhältnis zu einem Flächenträgheitsmoment um eine Hochachse im Bereich einer Zungenspitze bis zu 41 beträgt und in Richtung einer ersten Schienenbefestigung auf einen Wert von bis zu 6 abfällt. Letzteres entspricht dabei einer konventionellen Schiene. Die Hochachse und die Querachse entsprechen jeweils der eines Querschnittsprofils einer
konventionellen Vollschiene. Die Lage der Achsen ist beispielhaft in Figur 2 gezeigt. Der genaue Verlauf der Werte dieses Verhältnisses zwischen der Zungenspitze und der ersten
Schienenbefestigung, an welcher keine Bewegung der Schiene mehr möglich ist, wählt der zuständige Fachmann nach allgemeinen bahntechnischen Kriterien und insbesondere nach Maßgabe der zu realisierenden Spurverläufe und der sich ergebenen Biegelinien der
Weichenzunge sowie anhand möglicher Belastungen durch Schienenfahrzeuge aus. Somit können sich als maximale Werte auch Werte über 41 ergeben.
Dies bietet dem Vorteil, dass die Weichenzunge in Bereichen mit hohen Stabilitätsanforderungen besonders stabil gestaltbar ist und zugleich in Bereichen mit hohen Anforderungen an die
Elastizität besonders gut verformbar gestaltbar ist. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Zungenvorrichtung, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Weichenzunge für eine Schienenweiche und wenigstens eine Backenschiene.
Dies bietet den Vorteil, dass es zeitgleich möglich ist, zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Räder eines Schienenfahrzeugs, die sich auf der Backenschiene fortbewegen, in zwei unterschiedliche Richtungen zu leiten, wobei sich eines der Schienenfahrzeuge noch auf der Weichenzunge befinden kann.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zungenvorrichtung wenigstens ein Gleitelement zur Führung der wenigstens einen Weichenzunge und/oder zur Aufnahme einer auf die Weichenzunge einwirkenden Belastung umfasst.
Dies bietet den Vorteil, dass die Weichenzunge besonders gut unter Last bewegbar ist. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein
Befestigungsabschnitt der Weichenzunge und/oder der Backenschiene zumindest abschnittsweise entfernt ist. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise ein Steg einer Schiene sein.
Dies bietet den Vorteil, dass zwischen der Weichenzunge und der Backenschiene ein
Zwischenraum vergrößert wird. Dadurch wird beispielsweise ein Risiko einer Blockade der Weichenzunge durch Gegenstände reduziert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Schienenweiche, aufweisend wenigstens einen erfindungsgemäßen Weichentrieb für eine Schienenweiche und/oder wenigstens eine erfindungsgemäße Zungenvorrichtung.
Dies bietet den Vorteil, dass der Weichentrieb durch das Schienenfahrzeug selbst schaltbar ist. Somit können vorteilhafterweise mehrere unmittelbar aufeinanderfolgende Schienenfahrzeuge in unterschiedliche Richtungen geleitet werden. Da die Schienenfahrzeuge über ihre Räder und die Stellelemente des Weichentriebs selbst den Weichentrieb betätigen, kann sichergestellt werden, dass der Weichentrieb betätigt ist, bevor das Schienenfahrzeug die Zungenspitze erreicht. Auf Grund der Möglichkeit der Weichenzungen unterschiedliche Spurverläufe auszubilden, kann der Weichentrieb geschaltet werden, auch wenn sich noch ein vorausfahrendes Schienenfahrzeug auf der Weichenzunge befindet. Die Schienenweiche ist also besonders schnell, sicher und einfach schaltbar, auch wenn sich eine Achse eines vorausfahrenden Schienenfahrzeugs hinter der
Zungenspitze auf der Zunge befindet und sich eine Achse eines nachfolgenden Schienenfahrzeugs noch vor der Zungenspitze auf der Backenschiene befindet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Mittelpufferkupplung für ein
Schienenfahrzeug, umfassend wenigstens einen Kupplungsarm, der in wenigstens einem
Freiheitsgrad beweglich an dem Schienenfahrzeug lagerbar ist und der wenigstens einen
Kupplungsmechanismus umfasst, weiterhin umfassend wenigstens eine Verriegelungsmechanik, die ausgebildet ist, den Kupplungsmechanismus zu öffnen und zu schließen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch eine Schwenkbewegung des Kupplungsarms wenigstens ein in einem Schwenkbereich angeordneter Anschlag zur Öffnung der Verriegelungsmechanik betätig bar ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Verriegelungsmechanik durch Erzeugung eines Spurversatzes zwischen zwei Schienenfahrzeugen, die mit der Mittelpufferkupplung gekuppelt sind, automatisch entkuppelbar ist. in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kupplungsmechanismus in wenigstens einem Freiheitsgrad beweglich an dem Kupplungsarm gelagert ist.
Dies bietet den Vorteil, dass ein möglicher Spurversatz vergrößert wird. Dadurch steht mehr Zeit für den Vorgang des Entkuppeins zur Verfügung und ein seitliches Abgleiten der
Kupplungsmechanismen zweier voneinander zu entkuppelnder Mittelpufferkupplungen. Vorteilhaft werden so Hinterschneidungen der Geometrien der beiden Mittelpufferkupplungen vermieden, wodurch ein Abgleiten voneinander behindert werden würde. Die Sicherheit der
Mittelpufferkupplung wird dadurch erhöht.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Verriegelungsmechanik ausgebildet ist, den wenigstens einen Freiheitsgrad des
Kupplungsmechanismus an dem Kupplungsarm zu sperren und freizugeben, Dies bietet den Vorteil, dass die Mittelpufferkupplung in einem nicht gekuppelten Zustand gesichert werden kann. Ferner vorteilhaft ist eine Auslenkung von zwei miteinander gekuppelten
Mittelpufferkupplungen somit nicht möglich, wodurch die gesamte Verbindung stets in einem gestreckten Zustand vorliegt und die Kraftübertragung besonders sicher ist. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittelpufferkupplung Mittel umfasst, die ausgebildet sind, den Kupplungsarm und/oder den Kupplungsmechanismus nach einer Auslenkung in eine Ausgangslage zurückzubewegen.
Dies bietet den Vorteil, dass nach dem Entkuppeln die Mittelpufferkupplung automatisch wieder zurück in einen sicheren und kuppelbereiten Zustand bewegbar ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug. Dies bietet den Vorteil, dass das Schienenfahrzeug während der Fahrt von einem anderen Schienenfahrzeug automatisch abkuppelbar ist, wenn sich zwischen den Schienenfahrzeugen ein Spurversatz einstellt.
Ein weiterer Aspekt der vorlegenden Erfindung betrifft ein Schienenverkehrssystem, umfassend wenigstens ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug und wenigstens eine erfindungsgemäße Schienenweiche. Bevorzugt sind mindestens zwei erfindungsgemäße Schienenfahrzeuge vorgesehen.
Dies bietet den Vorteil, dass die Schienenfahrzeuge mit der Schienenweiche im gekuppelten Zustand in unterschiedliche Richtungen geleitet werden können und diese auf Grund des sich einstellenden Spurversatzes während der Fahrt automatisch voneinander abgekuppelt werden können. Das Scliienenverkehrssystem ist dadurch besonders flexibel und effizient. Zudem ist das Schienenverkehrssystem besonders sicher und einfach, da die meisten Abläufe auf rein mechanischem Wege erfolgen können. Das Schienenverkehrssystem ist weiterhin besonders sicher, da die Schienenfahrzeuge selbst über die Stellelemente die Weichentriebe betätigen und die Weichenzungen dann befahren und somit für sich in Position halten, während die
Zungenspitzen bereits für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug wieder neu verstellbar sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft alle dem Fachmann bekannten Arten von Schienensystemen, insbesondere auch Einschienen- und Mehrschienensysteme sowie sämtliche bekannte Bauarten der Schienen selbst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Weichentrieb für eine
Schienenweiche vorgesehen, umfassend wenigstens eine Backenschiene und wenigstens eine Stellmechanik, die ausgebildet ist, wenigstens eine Stellkraft auf eine Weichenzunge zu übertragen, weiterhin umfassend wenigstens ein Stellelement, das ausgebildet ist, die Stellkraft auf die Stellmechanik zu übertragen, wobei das Stellelement in einer Längsrichtung relativ zu der Backenschiene angeordnet ist und eine helixartige Struktur umfasst, die ausgebildet ist, eine im Wesentlichen in der Längsrichtung relativ zu dem Stellelement über die helixartige Struktur bewegte Last in ein Drehmoment zu wandeln. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das
Stellelement neben der Backenschiene angeordnet ist, so dass die Last über einen Spurkranz eines Schienenfahrzugs auf die helixartige Struktur übertragbar ist, wenn dieses die
Backenschiene befährt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die helixartige Struktur ausgebildet ist, Lasten, die im Wesentlichen gegenläufig relativ zu dem
Stellelement über das Stellelement bewegt werden, in im Wesentlichen entgegengesetzte
Drehmomente zu wandeln. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Stellmechanik Mittel zur Übertragung wenigstens einer an dem wenigstens einen Stellelement abgreifbaren Umfangskraft als Stellkraft auf die wenigstens eine Weichenzunge umfasst. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mitte! wenigstens ein mit dem wenigstens einen Stellelement wirkverbundenes Mitnehmerelement umfassen.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel wenigstens eine Steuermechanik umfassen, die antriebsseitig über das wenigstens eine
Mitnehmerelement mit dem wenigstens einen Stellelement sowie abtriebsseitig mit der wenigstens einen Weichenzunge wirkverbindbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuermechanik ein drehbares Voreinstellungselement mit wenigstens zwei Kippriegeln umfasst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Weichenzunge für eine Schienenweiche mit Teilabschnitten der Weichenzunge vorgesehen, in denen unabhängig voneinander unterschiedliche Spurverläufe ausbildbar sind. Gemäß der Erfindung weist die Weichenzunge zwei oder mehr Teilbereiche mit erhöhter Elastizität auf, von denen jeder
Teilbereich mit erhöhter Elastizität zwischen jeweils zwei Teilbereichen mit geringerer Elastizität angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Weichenzunge über ihre Länge ein Querschnittsprofil aufweist, dessen Verhältnis eines
Flächenträg heitsmoments um eine Querachse im Verhältnis zu einem Flächenträgheitsmoment um eine Hochachse zwischen 41 und 6 liegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Zungenvorrichtung vorgesehen, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Weichenzunge für eine Schienenweiche und wenigstens eine Backenschiene,
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zungenvorrichtung wenigstens ein Gleitelement zur Führung der wenigstens einen Weichenzunge und/oder zur Aufnahme einer auf die Weichenzunge einwirkenden Belastung umfasst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Befestigungsabschnitt der Weichenzunge und/oder der Backenschiene zumindest abschnittsweise entfernt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Schienen weiche vorgesehen, aufweisend wenigstens einen erfindungsgemäßen Weichentrieb für eine
Schienenweiche und/oder wenigstens eine erfindungsgemäße Zungenvorrichtung, Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug vorgesehen, umfassend wenigstens einen Kupplungsarm, der in wenigstens einem Freiheitsgrad beweglich an dem Schienenfahrzeug iagerbar ist, weiterhin umfassend wenigstens einen Kupplungsmechanismus zum Kuppeln des Kupplungsarms mit einem
Kupplungsarm eines anderen Schienenfahrzeug, wobei der Kupplungsmechanismus in einem Punkt drehbar an dem Kupplungsarm gelagert ist und weiterhin umfassend wenigstens eine Verriegelungsmechanik. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verriegelungsmechanik ausgebildet ist, den Kupplungsmechanismus zu öffnen und zu schließen sowie eine
Drehbewegung in dem Punkt zu sperren und freizugeben, wobei der Kupplungsmechanismus geöffnet wird und die Drehbewegung freigegeben wird, wenn eine Schwenkbewegung des
Kupplungsarms gegenüber dem Schienenfahrzeug derart erfolgt, dass wenigstens ein In einem Schwenkbereich des Kupplungsarms angeordneter Anschlag erreicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittelpufferkupplung Mittel umfasst, die ausgebildet sind, den Kupplungsarm und/oder den
Kupplungsmechanismus nach einer Auslenkung in eine Ausgangslage zurückzubewegen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Schienenfahrzeug vorgesehen, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Mittelpufferkupplung für ein
Schienenfahrzeug. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein
Schienenverkehrssystem vorgesehen, umfassend wenigstens ein erfindungsgemäßes
Schienenfahrzeug und/oder wenigstens eine erfindungsgemäße Schienenweiche.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den
Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausf ü hrung s be is piels und dazugehöriger
Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Weichentriebs für eine
Schienenweiche in einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Weichenzunge für eine
Schienenweiche in einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zungenvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schienenweiche in einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug in einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
Figur 7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs in einer bevorzugten Ausführungsform; und
Figur 8 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schienenverkehrssystems in einer bevorzugten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Weichentriebs für eine Schienenweiche in einer bevorzugten Ausführungsform.
Der obere Teil der Figur 1 zeigt abschnittsweise ein Paar von Eisenbahnschienen 10. Das Paar von Eisenbahnschienen 10 umfasst eine erste Backenschiene 12 und eine zweite Backenschiene 14. An einer Innenseite der ersten Backenschiene 16 ist ein Stellelement 18 angeordnet. An einer Innenseite der zweiten Backenschiene 20 ist ebenfalls ein Stelleiement 22 angeordnet. Die Stellelemente 18, 22 sind um ihre Längsachsen relativ zu der ersten und der zweiten
Backenschiene 12, 14 drehbar gelagert. Die Längsachsen erstrecken sich in dieser Anordnung im Wesentlichen parallel zu einer Längserstreckung der ersten und der zweiten Backenschiene 12, 14. Die Stellelemente 18, 22 weisen abschnittsweise helixartige Strukturen 24, 26 auf. Die
Stellelemente 18, 22 sind derart entlang der ersten und der zweiten Backenscheine 12, 14 drehbar angeordnet, dass äußere Flächen 28, 30 der helixartigen Strukturen 24, 26 berührungslos und somit vorteilhaft reibungsfrei neben den Innenflächen 32, 34 von Schienenköpfen 36, 38 oder auch etwas nach unten hin versetzt neben diesen angeordnet sind. Die Anordnung erfolgt mit dem Ziel, dass ein Befahren der Backenschienen 12, 14 mit einem Schienenfahrzeug ohne Beeinträchtigung möglich ist und ein Spurkranz des Schienenfahrzeugs eine Kraft auf die helixartigen Strukturen 24, 26 übertragen kann. In anderen Ausführungsbeispielen kann auch ein Abrollen der helixartigen Strukturen 24, 26 an den Backenschienen 12, 14 erfolgen. Der obere Teil der Figur 1 zeigt eine Stellung der Stellelemente 18, 22 in einem unbefahrenen Zustand.
Die Stellelemente 18, 22 sind nun auf zwei Wegen aktivierbar. Ein Schienenfahrzeug kann das Paar von Eisenbahnschienen 10 in einer ersten Richtung 40 oder einer zweiten Richtung 42 befahren. Befährt das Schienenfahrzeug das Paar von Eisenbahnschienen 10 in der ersten Richtung 40, so stellen Räder des Schienenfahrzeugs im Wesentlichen in der ersten Richtung 40 über die erste und zweite Backenschiene 12, 14 bewegte im Wesentlichen punktförmige Lasten dar. Dabei bewegen sich Spurkränze der Räder des Schienenfahrzeugs im Wesentlichen entlang der Innenflächen 32, 34 der Schienenköpfe 36, 38. Kommt das Schienenfahrzeug in der ersten Richtung 40 angefahren, so treffen die Spurkränze auf innere Flächen 44, 46 der helixartigen Strukturen 24, 26. Die Spurkränze können dabei auch auf je eine erste Kante 48, 50 der helixartigen Strukturen 24, 26 treffen. Die Spurkränze üben somit je eine im Wesentlichen in einer Längsrichtung, die hier der ersten Richtung 40 entspricht, relativ zu den Stellelementen 18, 22 über die Stellelemente 18, 22 bewegte Kraft auf die inneren Flächen 44, 46 und/oder die ersten Kanten 48, 50 der neuartigen Strukturen 24, 26 aus. Auf Grund von räumlichen Krümmungen der inneren Flächen 44, 46 und/oder der ersten Kanten 48, 50 bewirkt diese Kraft je eine Drehbewegung 52, 54 der Stellelemente 18, 22. Dabei ergibt sich je ein entsprechendes Drehmoment. Eine Auslegung und Anordnung der Stellelemente 18, 22 erfolgt mit dem Ziel, dass die ersten Kanten 48, 50 und die inneren Flächen 44, 46 zumindest abschnittsweise in einem von den Spurkränzen des Schienenfahrzeugs mit den Innenflächen 32, 34 der Schienenköpfe 36, 38 gebildeten
Zwischenraum anordenbar sind. Mit anderen Worten beschrieben sind die Stellelemente 18, 22 von den Rädern des Schienenfahrzeugs, welches sich über das Paar von Eisenbahnschienen 10 bewegt, derart verdrängbar, dass an den Stellelementen 18, 22 je ein Drehmoment entsteht.
Befährt das Schienenfahrzeug das Paar von Eisenbahnschienen 10 in der zweiten Richtung 42, so ist das Drehmoment auf analogem Wege erzeugbar. Die Spurkränze des Schienenfahrzeugs treffen dann im Wesentlichen auf je eine zweite Kante 52, 54 beziehungsweise an diese angrenzende weitere innere Flächen der helixartigen Strukturen 24, 26. Die Drehbewegungen der Stellelemente 18, 22 verlaufen dann jeweils in entgegengesetzter Richtung wie die
Drehbewegungen 52, 54. Entsprechend wirken entstehende Drehmomente entgegengesetzt zu jenen Drehmomenten, die erzeug bar sind, wenn das Schienenfahrzeug das Paar von
Eisenbahnschienen 10 in der ersten Richtung 40 befährt. Die Stellelemente 18, 22 sind in diesem Ausführungsbeispiel mit je einer Kombination aus einem Freilauf 56 und einer Drehfeder 58 wirkverbunden. Die Kombination ist im oberen Teil der Figur 1 nur für das Stellelement 22 prinziphaft dargestellt. Der Freilauf 56 stellt ein dem Fachmann an sich bekanntes Element dar und dient in diesem Ausführungsbeispiel einem Abgriff einer Umfangskraft an dem Stellelement 22. Der Freilauf 56 ist ausgebildet, eine Umfangskraft an dem Stellelement 22 abzugreifen und zu übertragen, wenn dieses durch ein entsprechendes Drehmoment eine Drehbewegung 54 ausführt. In entgegengesetzter Richtung wird keine Umfangskraft über den Freilauf 56 von dem Stellelement 22 abgegriffen. Die Drehfeder 58 dient dazu, das Stellelement 22 nach Auslenkung in Drehrichtung 54 in entgegengesetzter Richtung wieder in eine Ausgangslage zurückzustellen. Das Stellelement 18 ist ebenfalls mit einer Kombination aus Freilauf 56 und einer Drehfeder 58 wirkverbunden. Diese wirken hinsichtlich eines Abgriffs einer Umfangskraft an dem Stellelement 18 in Richtung der Drehbewegung 52 und hinsichtlich einer Rückstellung in eine Ausgangslage über die Drehfeder entgegen der Richtung der Drehbewegung 52.
Der mittlere Teil der Figur 1 zeigt eine prinziphafte Darstellung einer Stellmechanik 60. Die Ansicht erfolgt dabei in Befahrrichtung einer imaginären Schienenweiche am Ort der Stellmechanik 60. Die Stellmechanik umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Steuermechanik 62 und eine
Mitnehmervorrichtung 84. Die Mitnehmervorrichtung 64 ist antriebsseitig mit den Stellelementen 18, 22 wirkverbunden und ausgebildet, die an den Stellelementen 18, 22 abgreifbaren Umfangskräfte zu übertragen. Abtriebsseitig ist die Mitnehmervorrichtung 64 mit einer Antriebsseite der
Steuermechanik 62 wirkverbunden und ausgebildet, die Umfangskräfte auf die Steuermechanik 62 zu übertragen. Die Steuermechanik 62 selbst ist abtriebsseitig mit zwei Weichenzungen
wirkverbindbar. Somit ergibt sich eine durchgehende Wirkverbindung von den Stellelementen 18, 22 bis hin zu den Weichenzungen, auf welche die Umfangskräfte der Stellelemente 18, 22 als Stellkräfte übertragbar' sind.
Die im mittleren Teil der Figur 1 gezeigten Abbildungen a bis d zeigen Zustände der Stellmechanik 60, die während eines Stellvorgangs zur Bewegung zweier Weichenzungen in einen ersten Betriebszustand durchlaufen werden. In der vorliegenden Ansicht entspricht dies einer Bewegung der Steuermechanik 62 nach links. Die Abbildungen a' bis d' zeigen analog die Zustände der Stellmechanik während eines Stellvorgangs zur Bewegung zweier Weichenzungen in einen zweiten Betriebszustand. Dies entspricht hier einer Bewegung nach rechts. Die Bezugszeichen gelten gleichsam für alle Abbildungen a bis d und a' bis d', so dass nicht in jeder Abbildung alle Merkmale umfassend gekennzeichnet sind. In Abbildung a ist die Stellmechanik in einer neutralen Stellung gezeigt. Die Mitnehmervorrichtung 64 umfasst zwei Mitnehmerelemente 66, 68. Diese sind mit einem Strangtrieb 70 verbunden. Der Strangtrieb 70 umfasst vier Trommeln 72, 74, 76, 78, über die ein Strang 80 geführt ist. Die Trommel 72 ist mit dem Stellelement 18 und die Trommel 74 mit dem Stellelement 22
wirkverbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der dem Stellelement 22 zugeordnete Freilauf 56 an die Trommel 74 angebunden. Der dem Stellelement 18 zugeordnete Freilauf ist an die Trommel 72 angebunden. Somit sind die Stellelemente 18, 22 ausgebildet, Umfangskräfte auf die Trommeln 72, 74 zu übertragen. Die Mitnehmerelemente 66, 68 sind auf dem Strang 80 fixiert.
In Abbildung b ist ein Zustand gezeigt, in dem sich ein Schienenfahrzeug auf den Stellelementen 18, 22 befindet. Durch die Bewegung der Stellelemente 18, 22 in die Drehrichtungen 52 und 54 werden Umfangskräfte von den Stellelementen 18, 22 über den Freilauf 54 und den weiteren Freilauf auf die Trommeln 72, 74 übertragen und von dort auf den Strang 80 übertragen. Diese Umfangskräfte werden im Folgenden Stellkräfte genannt. Die Stellkräfte bewirken eine Bewegung der Mitnehmerelemente 66, 68 voneinander weg und in Richtung der Trommeln 72, 74. Dabei wird eine Feder 82 vorgespannt, die die Mitnehmerelemente 66, 68 verbindet. Die Mitnehmerelemente 66, 68 werden entlang der Steuermechanik 62 bewegt.
Die Steuermechanik 62 umfasst zwei Kippriegel 84, 86. Die Kippriegel 84, 86 weisen jeweils einen sich von einer Oberseite der Steuermechanik 62 aus erstreckenden Abschnitt und einen sich von einer Unterseite der Steuermechanik 62 erstreckenden Abschnitt auf. Die Steuermechanik ist um ihre Längsachse drehbar gelagert, so dass durch Drehung die Ober- und Unterseite vertauschbar sind. Abbildung c zeigt zunächst einen Zustand, in dem die Kippriegel 84, 86 im Wesentlichen von links oben nach rechts unten orientiert sind. Durch die Bewegung der Mitnehmerelemente 66, 68 in Richtung der Trommeln 72, 74 stößt das Mitnehmerelement 66 an den Kippriegel 84. Die Stellkraft wird dann von dem Strang 80 über das Mitnehmerelement 66 auf den Kippriegel 84
beziehungsweise die Steuermechanik 62 übertragen. Die Steuermechanik 62 wird infolge dessen nach links bewegt. Somit können eine oder mehrere mit der Steuermechanik 62 wirkverbindbare Weichenzungen ebenfalls nach links bewegt werden. Die Kippriegel 84, 86 sind federnd gelagert. Alternativ können auch die Mitnehmerelemente 66, 68 Federelemente aufweisen. Somit kann das Mitnehmerelement 68 zunächst unter dem nachgiebigen Kippriegel 86 hindurchbewegt werden. Der Kippriegel 86 federt dann zurück, wodurch das Mitnehmerelement 68 ebenfalls fest an dem Kippriegel 86 anliegt. Da beide Mitnehmerelemente 66, 68 auf dem Strang 80 fixiert sind, werden die Steuermechanik 62 beziehungsweise mit dieser wirkverbindbare Weichenzungen durch das Mitnehmerelement 68 über den Kippriegel 86 in Position gehalten.
Abbildung d zeigt die Steuermechanik 62 gegenüber den Abbildungen a bis c um 180 Grad um ihre eigene Achse gedreht. Die Kippriegel 84, 86 sind hier im Wesentlichen von links unten nach rechts oben orientiert. Durch die verdrehte Orientierung der Steuermechanik 62 sind die
Mitnehmerelemente 66, 68 wieder freigegeben und können sich, beispielsweise angetrieben durch die Feder 82, aufeinander zubewegen.
Die bisherige Beschreibung gilt analog für die Abbildungen a' bis d". Die Drehung der
Steuermechanik 62 erfolgt beispielsweise durch eine zusätzliche Aktorik. Alternativ zu dem
Strangtrieb 70 und den Kippriegeln 84, 86 kann rein beispielhaft auch ein gleich wirkendes
Hydrauliksystem vorgesehen sein. Andere Wirkprinzipien sind denkbar und werden bei Bedarf von dem zuständigen Fachmann unter Einbezug weiterer technischer Anforderungen ausgewählt.
Der untere Teil der Figur 1 zeigt die Steuermechanik 62 mit zwei angedeuteten Weichenzungen 88, 90 und der ersten und zweiten Backenschiene 12, 14 in einer Draufsicht. Die Steuermechanik 62 ist über Kraftübertragungsabschnitte 92, 94 mit den Weichenzungen 88, 90 verbunden. Über Federn 96, 98 wird die Steuermechanik 82 mittig zwischen den Weichenzungen 88, 90 in einer neutralen Position gehalten. In dieser neutralen Position liegen beide Weichenzungen 88, Θ0 an der jeweiligen Backenschiene 12, 14 an. Dies bietet den Vorteil, dass auf Grund eines fehlenden Spalts die Weichenzungen 88, 90 nur geringfügig an der jeweiligen Backenschiene 12, 14 anfrieren können. Wird die Steuermechanik 62 nun wie in den Abbildungen a bis d des mittleren Teils der Figur 1 in eine Stellung nach links bewegt, so wird die Weichenzunge 90 über den
Kraftübertragungsabschnitt 94 nach links von der Backenschiene 14 abgelöst. Ein
Kraftübertragungselement 100 wird dabei in einen Pufferbereich 102 des
Kraftübertragungsabschnitts 92 bewegt. Die Feder 96 wird dabei komprimiert. Die Weichenzunge 88 bleibt unverändert in ihrer Lage. Die Weichenzungen 88, 90 bilden in diesem rein beispielhaft betrachteten Zustand einen Spurverlauf aus, der eine Rechtskurve beschreibt. Eine Linkskurve wird analog realisiert. Nachdem die Steuermechanik 62, wie von Abbildung c nach Abbildung d des mittleren Teils der Figur 1 rein exemplarisch gezeigt, verdreht worden ist, kann die Stellmechanik 62 über die Feder 96 zurück in die Ausgangslage bewegt werden. Es ergibt sich rein exemplarisch der in Abbildung a des mittleren Teils der Figur 1 beschriebene Zustand.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Weichenzunge für eine Schienenweiche in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Bezugszeichen beschreiben, sofern sie mit denen der Figur 1 identisch sind, identische Merkmale. Das in Bezug auf diese Merkmale in Figur 1 Beschriebene gilt dann auch für Figur 2.
Die Figur 2 zeigt rein exemplarisch eine Weichenzunge 90, die einer Schienenweiche zuordenbar ist, welche eine Umschaltung eines Spurverlaufs zwischen einer geradeaus gerichteten Spur und einer nach rechts abbiegenden Spur ermöglicht
Der linke Teil der Figur 2 zeigt die Weichenzunge 90, die in diesem Ausführungsbeispiel rein exemplarisch eine rechte Weichenzunge eines Weichenzungenpaares in einer Draufsicht darstellt. Die Weichenzunge 90 ist in einem Zustand gezeigt, in dem sie an einer rechten Backenschiene 14 anlegbar ist und somit einen Schienenweichenzustand charakterisiert, in dem die Schienenweiche in einer geradeaus gerichteten Spur befahrbar ist. Die Weichenzunge 90 weist eine Zungenspitze 104 auf. Weiterhin weist die Weichenzunge 90 zwei Teilabschnitte 106, 108 auf, in denen unabhängig voneinander unterschiedliche Spurverläufe ausbildbar sind. Diese können im
Wesentlichen jeweils einer geradeaus gerichteten Spur, einer abbiegenden Spur oder einem Zwischenzustand entsprechen. Der rechte Teil der Figur 2 zeigt die Detailansichten a, b, c. Diese beschreiben einen Bereich 110, in dem. die Teilabschnitte 106, 108 ineinander übergehen, in verschiedenen Gestaltungsvarianten und Zuständen. Alte Gestaltungsvarianten haben gemeinsam, dass die Weichenzunge 90 wenigstens einen Teilbereich mit erhöhter Elastizität 112, 114, 116, 118 aufweist, der zwischen wenigstens zwei Teilbereichen mit geringerer Elastizität 106, 108, 120, 122, 124, 126 angeordnet ist. Rein exemplarisch bedeutet dies für den Teilbereich mit erhöhter Elastizität 114, dass dieser zwischen den Teilbereichen mit geringerer Elastizität 122, 124 angeordnet ist. Der Teilbereich mit erhöhter Elastizität 114 kann beispielsweise durch eine Hartgummieinlage realisiert sein, wahrend die Teilbereiche mit geringerer Elastizität 122, 124 aus dem Grundwerkstoff der Weichenzunge 90 bestehen. Solche Hartgummieinlagen liegen beispielsweise in der in Detailansicht a gezeigten Variante vor.
Die Detailansicht b zeigt eine weitere Variante zur Herstellung eines oder mehrerer Teilbereiche mit erhöhter Elastizität. Detailansicht b zeigt eine Schnittansicht durch die Weichenzunge 90. Der Steg 128 ist in dieser Variante teilweise entfernt, wodurch sich ein flexibleres Profil der Weichenzunge 90 ergibt. Es ist möglich, in einem oder mehreren Bereichen den Steg 90 ganz oder teilweise zu entfernen sowie durch Abstimmung dieser Bereiche aufeinander ein Steifigkeitsprofil Ober eine Längserstreckung der Weichenzunge 90 herzustellen. Die Detailansicht b zeigt exemplarisch den Fall, in welchem die Teilabschnitte 106, 108 durch nur einen Teilbereich mit erhöhter Elastizität direkt miteinander verbunden sind. Der Bereich 110 beschränkt sich also rein beispielhaft bei der in Detailansicht b dargestellten Variante auf den Bereich, in dem der Steg 90 ganz oder teilweise entfernt ist. Grundsatzlich kann der Bereich 110 sich aber von der Zungenspitze 104 bis hin zu einer vorgesehenen Position einer ersten hier nicht dargestellten Schienenbefestigung am
Gleisbett erstrecken. Ab der ersten Schienenbefestigung ist jegliche Bewegung der Schiene unterbunden. Somit können eine vorgesehene Montageposition der ersten Schienenbefestigung, ein der Zungenspitze 104 abgewandtes Ende des Bereichs 110 und der Beginn des Bereichs 106 zweckmäßigerweise zusammenfallen.
Die Detailansicht c zeigt einen Zustand, in dem der Teilabschnitt 106 einen Spurverlauf ausgebildet hat, der im Kortext der zugrunde gelegten Schienenweiche einer nach rechts abbiegenden Spur entspricht, während der Teilabschnitt 108 einen Spurverlauf ausgebildet hat, der einer geradeaus gerichteten Spur entspricht. Der Bereich 110 als Ganzes betrachtet ist in diesem Zustand elastisch verformt. Die elastische Verformung ist auf dem in Detailansicht a oder b beschriebenen Wege realisiert oder beispielsweise durch ein flexibleres Grundprofil der Weichenzunge 90. Weitere Möglichkeiten zur Herstellung von Teilbereichen mit erhöhter und geringerer Elastizität sind dem Fachmann bekannt. Es ist auch möglich, relativ bewegliche Elemente, wie zum Beispiel Gelenke, vorzusehen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dies betrifft alle beschriebenen Varianten, beträgt ein Verhältnis des Flächenträgheitsmoments der Weichenzunge 90 um eine x-Achse (vergleiche Detailansicht b), die hier der Querachse entspricht und um eine y-Achse (vergleiche Detailansicht b), die hier der Hochachse entspricht, in dem Teilbereich mit erhöhter Elastizität 112, 114, 116, 118, bevorzugt bis zu 41 , In den Teilbereichen mit geringerer Elastizität 106, 108, 120, 122, 124, 126 beträgt dieses Verhältnis bevorzugt nicht weniger als 6.
Im Bereich der Zungenspitze 104 liegt dieses Verhältnis bevorzugt bei 41. An dem der
Zungenspitze 104 abgewandten Ende des Bereichs 110, der zweckmäßigerweise der Position der ersten hier nicht dargestellten Schienenbefestigung entsprechen kann, die eine Bewegung der Weichenzunge 90 im Teilabschnitt 106 verhindert, liegt das Verhältnis bevorzugt bei 6. Besonders bevorzugt verlaufen Werte des Verhältnisses von der Zungenspitze 104 ausgehend wie folgt: an der Zungenspitze 104 liegt der Wert besonders bevorzugt bei 41 und fällt von der Zungenspitze 104 ausgehend entlang der Weichenzunge 90 nach einer durch den zuständigen Fachmann festzulegenden Charakteristik ab. Die Charakteristik ermittelt der Fachmann insbesondere anhand der zu realisierenden Spurverläufe, der sich ergebenden Biegelinien der Weichenzunge 90 und der möglichen Belastungen durch Schienenfahrzeuge. Zwischen der Zungenspitze 104 und einem hier nicht dargestellten vorgesehenen Scheidepunkt von Schienenköpfen 38 der Weichenzunge 90 und der zugehörigen Backenschiene 14 fällt das Verhältnis bevorzugt auf 12 ab. Kurz vor Beginn des Bereichs 106 beziehungsweise der Position der ersten Schienenbefestigung fällt das Verhältnis bevorzugt auf 6 ab. Somit weist die Weichenzunge 90 bevorzugt von der Zungenspitze 104 bis zum Beginn des Bereichs 106 charakteristische flexible Eigenschaften hinsichtlich einer
Verformung um die y-Achse auf, bei gleichzeitig guten Steif igkeitseigenschaften um die x-Achse, die einer Verformung um diese entgegenwirken.
Das in Figur 2 Beschriebene ist analog auf andere Weichenzungen, wie beispielsweise die Weichenzunge 88, sowie im Kontext mit anderen Schienenweichen und Spurverläufen anwendbar, so dass entsprechende Weichenzungen ausdrücklich von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zungenvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Bezugszeichen beschreiben, sofern sie mit denen einer der vorangegangenen Figuren identisch sind, identische Merkmale. Das in Bezug auf diese Merkmale in einer der vorangegangenen Figuren Beschriebene gilt dann auch für Figur 3.
In Anlehnung an das in Figur 2 beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt der obere Teil der Figur 3 eine Zungenvorrichtung 130 in einer Draufsicht, umfassend zwei Weichenzungen 88, 90 mit je einer zugehörigen Backenschiene 12, 14.. Die gezeigte exemplarische Zungenvorrichtung 130 ist einer Schienenweiche zuordenbar, welche eine Umschaltung eines Spurverlaufs zwischen einer geradeaus gerichteten Spur und einer nach rechts abbiegenden Spur ermöglicht Der untere Teil der Figur 3 zeigt verschiedene Möglichkeiten für eine Lagerung und Führung der Weichenzungen 88, 90. Die Ansicht erfolgt hier rein exemplarisch in einer Befahrrichtung der Backenschiene 12. Zur besseren Illustration ist ein Rad eines Schienenfahrzeugs 132 angedeutet Variante a umfasst ein Gleitelement 134, das auf einer Basiskonstruktion 136 führbar ist. Die Weichenzunge 88 ist mit dem Gleitelement 134 verbunden. Somit wird die Weichenzunge 88 stabilisiert und über diese eingeleitete Lasten sind über die breite Basiskonstruktion 136 gut abführbar. Erkennbar ist, dass ein Befestigungsabschnitt, in diesem Ausführungsbeispiel der Steg 128 der Backenschiene 12 auf einer der Weichenzunge 88 zugewandten Seite sowie der Steg 128 der Weichenzunge 88 auf einer der Backenschiene 12 zugewandten Seite, abschnittsweise entfernt ist. Diese optionale Maßnahme kann einem Zusetzen eines Zwischenraumes 138 zwischen Backenschiene 12 und Weichenzunge 88 vorbeugen. Variante b zeigt eine
Lenkerkonstruktion 140, über welche die Weichenzunge 88 an die Backenschiene 12 anlegbar und von dieser abrückbar ist. Variante c zeigt ein Gleitelement 134, an dessen Unterseite Wilzkörper 142 vorgesehen sind. Dies verringert die Reibung und die benötigten Stellkräfte. Ferner ist eine derartige Konstruktion, beispielsweise durch ganze oder teilweise Kapselung der beweglichen Elemente, so gestaltbar, dass sich zwischen Gleitelement 134 und Wälzkörpern 142 kein Eis festsetzen kann,
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schienenweiche in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Bezugszeichen beschreiben, sofern sie mit denen einer der vorangegangenen Figuren identisch sind, identische Merkmale. Das in Bezug auf diese Merkmale in einer der vorangegangenen Figuren Beschriebene gilt dann auch für Figur 4. Die
Schienenweiche 144 ist in einer Draufsicht gezeigt. Das Stellelement 18 ist an der Innenseite der ersten Backenschiene 16 und das Stellelement 22 ist an der Innenseite der zweiten Backenschiene 20 angeordnet. Die Stellelemente 18, 22 sind kurz vor den Zungenspitzen der Weichenzungen 88, 90 angeordnet. Ein Abstand wird dabei so gewählt, dass ein die Schienenweiche 144 befahrenes Schienenfahrzeug sich mit den Rädern noch auf den Stellelementen 18, 22 befinden kann, während ein Teil der Räder bereits die Zungenspitzen der Weichenzungen 88, 90 passiert. Rein prinziphaft dargestellt ist die Steilmechanik 60, umfassend die Steuermechanik 62, die
Mitnehmervorrichtung 64, Die Pfeile zwischen den Stellelementen 18, 22 sowie der
Mitnehmervorrichtung 64 und der Steuermechanik 62 symbolisieren deren Wirkverbundenheit. Die Steuermechanik 62 ist zudem mit den Weichenzungen 88, 90 wirkverbunden und zwar in einem Bereich, der zwischen den Zungenspitzen und dem jeweiligen Bereich 110 der Weichenzungen 80, 90 liegt. Der Bereich 110 ist als Ganzes gesehen, mit anderen Worten auf makroskopischer Ebene ausgebildet, sich elastisch zu verformen, wenn ein Schienenfahrzeug die Zungenspitze, also einen Bereich vor dem Bereich 110 befährt und sich mit einer anderen Achse bereits hinter dem Bereich 110 befindet beziehungsweise diesen befährt und die Lage der Weichenzungen 88, 90 dann über die Stellmechanik 60 verstellt wird. Die Weichenzungen 88, 90 nehmen dann vor und hinter dem Bereich 110 Betriebszustände an, die unterschiedlichen Spurverläufen entsprechen. Auf mikroskopischer Ebene wird das Vermögen des Bereichs 110 zur elastischen Deformation wie in Figur 2 beschrieben erreicht. Es können auch mehrere Bereiche 110 vorgesehen sein. Die
Auslegung der Schienenweiche richtet sich beispielsweise nach einem Radstand, einem
Raddurchmesser, einer Fahrgeschwindigkeit und einer Masse eines Schienenfahrzeugs, für welches die Schienenweiche 144 vorgesehen ist. Der zuständige Fachmann wählt auf Basis dieser Parameter und weiterer ihm bekannter Parameter die genaue relative Anordnung der Elemente der Schienenweiche 144 zueinander sowie beispielsweise eine Anzahl und/oder Lange von
Teilbereichen mit erhöhter Elastizität 112, 114, 116, 118 aus.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug in einer bevorzugten Ausführungsform, Der obere Teil der Figur 5 zeigt die Mittelpufferkupplung 146 in einem geschlossenen Zustand. Der mittlere Teil der Figur 5 zeigt die Mittelpufferkupplung 146 in einem geöffneten und einfach ausgelenkten Zustand. Der untere Teil der Figur 5 zeigt die Mittelpufferkupplung 146 in einem geöffneten und zweifach ausgelenkten Zustand. Die Mittelpufferkupplung 146 umfasst einen Kupplungsarm 148. Der Kupplungsarm 148 ist an einem hier nur angedeuteten Schienenfahrzeug 150 in einem Punkt P1 drehbar gelagert, Der Kupplungsarm 148 ist in einer Draufsicht gezeigt, so dass dieser im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist. Die Mittelpufferkupplung umfasst ferner einen
Kupplungsmechanismus 152. Über den Kupplungsmechanismus 152 ist der Kupplungsarm 148 mit einem Kupplungsarm eines hier nur angedeuteten anderen Schienenfahrzeugs 154 kuppeibar. Die Mittelpufferkupplung 146 umfasst außerdem eine Verriegelungsmechanik 156. Die Verriegelungsmechanik 156 ist ausgebildet den Kupplungsmechanismus 152 zu öffnen und zu schließen, indem eine Zugstange 158 zurückgezogen wird oder vorgeschoben wird. Zum Öffnen sind Hebel 160 vorgesehen, über die die Zugstange 158 zurückziehbar ist. Zum Schließen ist eine Feder 162 vorgesehen, über die die Zugstange 158 vorschiebbar ist.
Der mittlere Teil der Figur 5 zeigt eine Auslenkung 160 des Kupplungsarms 148. In Folge der Auslenkung 172 in einem Schwenkbereich 162 trifft einer der Hebel 160 auf einen in dem
Schwenkbereich 162 angeordneten Anschlag 164 und wird durch diesen betätigt. Hierdurch wird die Verriegelungsmechanik 156 betätigt und der Kupplungsmechanismus 152 geöffnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsmechanismus 152 in einem Punkt P2 drehbar an dem Kupplungsarm 148 gelagert. Durch das Zurückziehen der Zugstange 158 wird ein Sperrelement 166 aus einer Sperrposition 168 in eine Entsperrposition 170 bewegt. Der untere Teil der Figur 5 zeigt, dass der Kupplungsmechanismus 152 in Foige des sich in der Entsperrposition 170 befindlichen Sperrelements 166 im Punkt P2 gegenüber dem restlichen Kupplungsarm 148 schwenkbar ist. Ein Kupplungsarm eines mit dem Schienenfahrzeug 150 gekuppelten anderen Schienenfahrzeugs 154 kann so einfach von der Mittelpufferkupplung 146 entkuppelt werden, wenn die Auslenkung 172 dazu führt, dass einer der Hebel 160 auf einen Anschlag 164 trifft. Dies kann beispielsweise im Falle eines Spurversatzes zwischen den
Schienenfahrzeugen 150 und 154 geschehen. In den Punkten P1 und P2 sind Drehfedern vorgesehen, um den gesamten Kupplungsarm 148 nach der Auslenkung wieder in die im oberen Teil der Figur 5 gezeigte gestreckte Lage zurückzubewegen. Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Der obere rechte Teil der Figur 6 zeigt eine Mittelpufferkupplung mit Willisonprofil 174. Der untere linke Teil der Figur 6 zeigt die Mittelpufferkupplung mit Willisonprofil 174 in einer seitlichen Ansicht. Der untere rechte Teil der Figur 6 zeigt eine Ansicht aus Richtung eines Kupplungsmechanismus 176 der
Mittelpufferkupplung mit Willisonprofil 174, mit anderen Worten ausgedrückt, auf eine Seite, die einem Aufnahmebereich 178 zur Lagerung an einem Schienenfahrzeug abgewandt ist. Ein Kupplungskopf 177 ist hierbei ausgeblendet. Deutlich erkennbar sind die Hebel 160. Die Anschläge 164 sind in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Durch Betätigung eines der Hebel 160 ist eine Lage einer Riegelrolle 180 verlagerbar. Durch die Verlagerung wird eine Kupplungsstange 182 gekippt. Die Kupplungsstange 182 ist mit einer Riegelwelle 184 derart verbunden, dass diese durch Kippen der Kupplungsstange 182 drehbar ist. Durch Drehung der Riegelwelle 184 wird eine Drehung des Kupplungsmechanismus 176 relativ zum restlichen Kupplungsarm 186 freigegeben. Im oberen linken Teil der Figur 6 sind der Kupplungsmechanismus 176 und ein Drehpunkt P3 schematisch dargestellt. Durch Drehung der Riegelwelle 184 wird zudem der
Kupplungsmechanismus geöffnet.
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs in einer bevorzugten Ausführungsform. Das Schienenfahrzeug 188 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Eisenbahnwaggon. Dieser verfügt über je eine erfindungsgemäße Mittelpufferkupplung 146, 174 an beiden seiner Enden. Das Schienenfahrzeug 188 kann in anderen Ausführungsbeispielen auch eine Lokomotive sein. Es sind sowohl EinSchienenfahrzeuge als auch Zwei- oder
Mehrschienenfahrzeuge von der Erfindung betroffen. Die Erfindung betrifft zudem allgemein spurgebundene Fahrzeuge, selbst wenn der Begriff der Schiene in diesen Zusammenhängen einen ungebräuchlichen Begriff darstellt.
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schienenverkehrssystems in einer bevorzugten Ausführungsform. Sofern Bezugszeichen verwendet werden, die mit denen einer der vorangegangenen Figuren identisch sind, so beschreiben diese identische Merkmale. Das in der jeweiligen Figur Beschriebene gilt dann auch für Figur 8. Die Teilfiguren 8a bis d zeigen identische Merkmale in unterschiedlichen Zuständen, so dass nicht konsequent alle Bezugszeichen in jeder Teilfigur verwendet werden. Figur 8a zeigt ein nur schematisch angedeutetes erstes erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug 190 und zweites erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug 192. Zur Vereinfachung ist jeweils nur eine Achse 194 mit zwei Rädern 132, 196 dargestellt. Die Schienenfahrzeuge 190, 192 umfassen je eine erfindungsgemäße Mittelpufferkupplung 146, die in Figur 8a miteinander im Eingriff sind. Die gekuppelten Schienenfahrzeuge 190, 192 befinden sich unmittelbar vor einer erfindungsgemäßen Schienenweiche 144, umfassend eine erfindungsgemäße Zungenvorrichtung 130 mit zwei erfindungsgemäßen Weichenzungen 88, 90 und je einer zugeordneten Backenschiene 12,14. Die Schienenweiche 144 umfasst weiterhin einen
erfindungsgemäßen Weichentrieb 198. Figur 8a zeigt eine Steuermechanik 62 in einer neutralen Position, so wie bereits in Figur 1 beschrieben. Die Steuermechanik 62 ist derart eingestellt (vergleiche Figur 1 ), dass ein Betätigen von Stellelementen 18 ,22 eine Auslenkung der
Steuermechanik 62 nach oben (analog entspricht dies in Figur 1 einer Auslenkung nach links) zur Folge hat. Die Weichenzungen 88, 90 liegen dabei jeweils an der zugeordneten Backenschiene 12, 14 an. Figur 8d zeigt unterschiedliche Spurverläufe hinter der Schienenweiche 144. Das erste
Schienenfahrzeug 190 soll in Figur 8a dem in Figur 8d oben dargestellten Spurverlauf folgen und das zweite Schienenfahrzeug 192 soll in Figur 8a dem in Figur 8d unten dargestellten Spurverlauf folgen.
Figur 8b zeigt einen ersten Schritt eines Stellvorgangs der Schienenweiche 144. In dem gezeigten Zustand hat das erste Schienenfahrzeug 190 mit seinen Rädern 132, 196 die Stellelemente 18, 22 überfahren und diese dabei, gegenüber dem Zustand der Figur 8a, um etwa 180° in Richtung der jeweiligen Backenschiene 12, 14 verdreht. Eine entstandene Umfangskraft hat über eine
Stellmechanik 60 mit der Steuermechanik 62 die Weichenzunge 90 derart abschnittsweise ausgelenkt, dass diese in Figur 8b in Teilabschnitten 106, 108 unterschiedliche Spurverläufe repräsentiert. Diese Vorgänge sind beispielsweise in den Figuren 1 bis 4 detailliert beschrieben. Das erste Schienenfahrzeug 190 befindet sich mit dem Rad 196 bereits teilweise auf der
Zungenspitze 104, so dass diese, obwohl das erste Schienenfahrzeug 190 die Stellelemente 18, 22 bereits passiert hat, in Position gehalten wird. Der Abstand zwischen den Stellelementen 18, 22 und den Zungenspitzen 104, 105 ist dementsprechend ausgelegt Die Drehfedern 58, 59 des Weichentriebs 198 bewegen, was in Figur 8b nicht dargestellt ist, die Stellelemente 18, 22 wieder in den Ausgangszustand der Figur 8a zurück. Die Steuermechanik 62 ist in Vorbereitung auf einen nächsten Schritt durch eine hier nicht dargestellte externe Ansteuerung nun derart eingestellt (vergleiche Figur 1), dass ein Betätigen der Stellelemente 18 ,22 im nächsten Schritt eine
Auslenkung der Steuermechanik 62 nach unten zur Folge hat.
Dieser Schritt ist in Figur 8c als ein zweiter Schritt des Stellvorgangs der Schienenweiche 144 gezeigt. Analog zu dem ersten Schienenfahrzeug in Figur 8b hat in dem gezeigten Zustand in Figur 8c das zweite Schienenfahrzeug 192 mit seinen Rädern 132, 196 die Stellelemente 18, 22 überfahren und verdreht. Auf Grund der anders eingestellten Steuermechanik 62 hat dies in Figur 8c die Weichenzunge 90 wieder nach unten bewegt und die Weichenzunge 88 ebenfalls nach unten ausgelenkt, so dass analog zu dem in Figur 8b gezeigten Zustand nun auch von der Weichenzunge 88 abschnittsweise unterschiedliche Spurverläufe repräsentiert werden. Im Bereich der Zungenspitzen 104, 105 werden die Spurverläufe, analog zum in Figur 8b beschriebenen
Schritt, nun durch die Räder 132, 196 des zweiten Schienenfahrzeugs 192 aufrechterhalten. Das vorausfahrende erste Schienenfahrzeug 190 führt die Weichenzungen 88, 90 entsprechend dem von ihm befahrenen Spurverlauf mit seinen Rädern 132, 196. Die Schienenfahrzeuge 190, 192 folgen somit unterschiedlichen Spurverläufen. Dieser Vorgang ist in Figur 8d detaillierter gezeigt Da sich die Schienenfahrzeuge 190, 192 auf ihren jeweiligen Spuren voneinander entfernen, diese Ober die Mittelpufferkupplungen 146 jedoch starr verbunden sind, stellt sich zunächst ein Versatz d ein, der eine Auslenkung 172 der
Mittelpufferkupplungen 146 bewirkt. Wie beispielsweise in Figur 5 beschrieben, fuhrt eine hinreichend große Auslenkung 172 dazu, dass einer der Hebel 160 gegen einen ihm zugeordneten Anschlag 164 trifft, Gemäß der Beschreibung zu Figur 5 werden die Mittelpufferkupplungen 146 beziehungsweise das erste und zweite Schienenfahrzeug 190, 192 entkuppelt.

Claims

Patentansprüche
1. Weichentrieb (198) für eine Schienenweiche (144), umfassend wenigstens eine
Backenschiene (12, 14) und wenigstens eine Stellmechanik (60), die ausgebildet ist, wenigstens eine Stellkraft auf eine Weichenzunge (88, 90) zu übertragen, weiterhin umfassend wenigstens ein Stellelement (18, 22), das ausgebildet ist, die Stellkraft auf die Stellmechanik (60) zu übertragen, wobei das Steltelement (18, 22) in einer Längsrichtung (L) relativ zu der Backenschiene (12, 14) angeordnet ist und eine helixartige Struktur (24, 26) umfasst, die ausgebildet ist, eine im Wesentlichen in der Längsrichtung (L) relativ zu dem Stellelement (18, 22) über die helixartige Struktur (24, 26) bewegte Last in ein Drehmoment zu wandeln, dadurch gekennzeichnet, dass
das Stellelement (18, 22) neben der Backenschiene (12, 14) angeordnet ist, so dass die Last über einen Spurkranz eines Schienenfahrzugs (150, 154, 188, 190, 192) auf die helixartige Struktur (24, 26) übertragbar ist, wenn dieses die Backenschiene (12, 14) befährt.
2. Weichentrieb (198) für eine Schienenweiche (144) nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die helixartige Struktur(24, 26) ausgebildet ist, Lasten, die im
Wesentlichen gegenläufig relativ zu dem Stellelement (18, 22) über das Stellelement (18, 22) bewegt werden, in im Wesentlichen entgegengesetzte Drehmomente zu wandeln.
3. Weichentrieb (198) für eine Schienenweiche (144) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stellmechanik (60) Mittel zur Übertragung wenigstens einer an dem wenigstens einen Stellelement (18, 22) abgreifbaren Umfangskraft als Stellkraft auf die wenigstens eine Weichenzunge (88, 90) umfasst.
4. Weichentrieb (198) für eine Schienenweiche (144) nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mittel wenigstens ein mit dem wenigstens einen Stellelement (18, 22) wirkverbundenes Mitnehmerelement (66, 68) umfassen.
5. Weichentrieb (198) für eine Schienenweiche (144) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mittel wenigstens eine Steuermechanik (62) umfassen, die antriebsseitig über das wenigstens eine Mitnehmerelement (66, 68) mit dem wenigstens einen Stellelement (18, 22) sowie abtriebsseitig mit der wenigstens einen Weichenzunge (88, 90) wirkverbindbar ist.
6. Weichentrieb (198) für eine Schienenweiche (144) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermechanik (62) ein drehbares
Voreinstellungselement mit wenigstens zwei Kippriegeln (84, 86) umfasst.
7, Weichenzunge (88, 90) für eine Schienenweiche (144) mit Teilabschnitten (106, 108) der Weichenzunge (88, 90), in denen unabhängig voneinander unterschiedliche Spurverläufe ausbildbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Weichenzunge (88, 90) zwei oder mehr Teilbereiche mit erhöhter Elastizität (112, 114, 116, 118) aufweist, von denen jeder Teilbereich mit erhöhter Elastizität zwischen jeweils zwei
Teilbereichen mit geringerer Elastizität (120, 122, 124, 126) angeordnet ist
8. Weichenzunge (88, 90) für eine Schienenweiche (144) nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Weichenzunge (88, 90) über ihre Länge ein Querschnittsprofil aufweist, dessen Verhältnis eines Flächenträgheitsmoments um eine Querachse (x) im
Verhältnis zu einem Flächenträgheitsmoment um eine Hochachse (y) zwischen 41 und 6 liegt.
9. Zungenvorrichtung (130), aufweisend wenigstens eine Weichenzunge (88, 90) für eine
Schienenweiche (144) nach einem der Ansprüche 7 oder 8 und wenigstens eine
Backenschiene (12, 14).
10. Zungenvorrichtung (130) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zungenvorrichtung (130) wenigstens ein Gleitelement (134) zur Führung der wenigstens einen Weichenzunge (88, 90) und/oder zur Aufnahme einer auf die Weichenzunge (88, 90) einwirkenden Belastung umfasst.
11. Zungenvorrichtung (130) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Befestigungsabschnitt der Weichenzunge (88, 90) und/oder der Backenschiene (12, 14) zumindest abschnittsweise entfernt ist.
12. Schienenweiche (144), aufweisend wenigstens einen Weichentrieb (198) für eine
Schienenweiche (144) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder wenigstens eine
Zungenvorrichtung (130) nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
13. Mittelpufferkupplung (146) für ein Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192), umfassend wenigstens einen Kupplungsarm (148), der in wenigstens einem Freiheitsgrad beweglich an dem Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192) lagerbar ist, weiterhin umfassend wenigstens einen Kupplungsmechanismus (152) zum Kuppeln des Kupplungsarms (148) mit einem Kupplungsarm eines anderen Schienenfahrzeug (154), wobei der Kupplungsmechanismus (152) in einem Punkt (P2) drehbar an dem Kupplungsarm (148) gelagert ist und weiterhin umfassend wenigstens eine Verriegelungsmechanik (156),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verriegelungsmechanik (156) ausgebildet ist, den Kupplungsmechanismus (152) zu öffnen und zu schließen sowie eine Drehbewegung in dem Punkt (P2) zu sperren und freizugeben, wobei der Kupplungsmechanismus (152) geöffnet wird und die Drehbewegung freigegeben wird, wenn eine Schwenkbewegung des Kupplungsarms (148) gegenüber dem Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192) derart erfolgt, dass wenigstens ein in einem
Schwenkbereich des Kupplungsarms (148) angeordneter Anschlag (164) erreicht wird.
14. Mittelpufferkupplung (146) für ein Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpufferkupplung (146) Mittel umfasst, die ausgebildet sind, den Kupplungsarm (148) und/oder den Kupplungsmechanismus (152) nach einer Auslenkung (172) in eine Ausgangslage zurückzubewegen.
15. Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192), aufweisend wenigstens eine Mittelpufferkupplung (146) für ein Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192) nach einem der Ansprüche 13 oder 14.
16. Schienenverkehrssystem, umfassend wenigstens ein Schienenfahrzeug (150, 154, 190, 192) nach Anspruch 15 und/oder wenigstens eine Schienenweiche (144) nach Anspruch 12.
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