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Die Erfindung betrifft ein Schienentransportsystem, aufweisend eine Tragschienen aufweisende Schienenstrecke und darauf bewegbares Fahrzeug.
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Es ist allgemein bekannt, dass Schienenfahrzeuge auf Schienen verfahrbar sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Durchfahren einer Weiche zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Schienentransportsystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Schienentransportsystem, dass es eine Tragschienen aufweisende Schienenstrecke und ein darauf bewegbares Fahrzeug aufweist,
wobei die Schienenstrecke eine Weiche umfasst,
insbesondere wobei das Fahrzeug mittels Rädern auf den Tragschienen verfahrbar ist,
wobei ein erstes seitliches Führungsrad mit einem ersten Endbereich einer am Gestänge des Fahrzeugs drehbar gelagerten Wippenstange verbunden ist und
ein zweites seitliches Führungsrad mit einem zweiten, insbesondere mit dem anderen, Endbereich der Wippenstange verbunden ist,
so dass in einer ersten Wippenstellung das erste seitliche Führungsrad an einer Lauffläche einer Schiene, insbesondere Tragschiene, anliegt und
so dass in einer zweiten Wippenstellung das zweite seitliche Führungsrad an einer Lauffläche einer Schiene, insbesondere Tragschiene, anliegt.
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Von Vorteil ist dabei, dass ein einfaches Durchfahren einer passiven Weiche ermöglicht ist, wobei das Gewicht des Fahrzeugs möglichst klein ist. Denn es muss keine aufwendige massebehaftete Hydraulik oder Pneumatik vorgesehen werden. Eine Ausführung der Elektromagneten als Haftmagnet ist ausreichend. Zwar ist der jeweilige Haftmagnet nicht in der Lage, bei Bestromung eine Wippenstellung aus eigener Kraft zu ändern aber ein Festhalten, also Fixieren, der Wippenstellung, welche mittels der von der Schaltnocke eingebrachten Kraft beziehungsweise Energie erreicht wurde, ist bei entsprechender Bestromung des Elektromagneten ermöglicht. Denn bei Überfahren der Schaltnocke wird ein auf der Schaltnocke abrollendes Rad aus seiner Ruhelage ausgelenkt und dadurch der Stößel entsprechend verschoben, wodurch wiederum die Schaltstange entsprechend verschoben wird. Die Energie für das Verschieben der Schaltstange und somit der seitlichen Führungsräder mit der entsprechenden Änderung der Wippenstellung wird also der kinetischen Energie des Fahrzeugs entnommen. Da die Masse des Fahrzeugs hoch ist, ist für diese Änderung der Wippenstellung nur ein geringfügiger Anteil der kinetischen Energie des Fahrzeugs notwendig.
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Eine Lenkvorrichtung zur Verstellung der Tragräder des Fahrzeugs ist somit nicht notwendig. Trotzdem ist ein Durchfahren der Weiche ohne besonderen Aufwand durchfahrbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schienenstrecke eine vor der Weiche angeordnete Schaltnocke auf,
welche beim Überfahren mittels einer Schaltstange des Fahrzeugs die Wippenstange in die erste Wippenstellung drückt,
wobei die Schaltnocke von der Weiche beabstandet ist,
insbesondere wobei beim Überfahren der Schaltnocke ein an einem Stößel drehbar gelagert angeordnetes, auf der Schaltnocke abrollbares Rad die Schaltstange mittels des Stößels drückt, insbesondere wobei der Stößel in einer Führung geführt ist, welche mit dem Gestänge angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass zwar im stationären Teil der Schienenanlage eine Schaltnocke angebracht werden muss, jedoch sind dann kleine als Haftmagnete wirksame Elektromagnete einsetzbar. Ein Vorsehen von massereichen Mitteln zum Ändern der Wippenstellung, wobei die Mittel alleine eine genügend hohe Kraft erzeugen, um die Wippenstellung zu verstellen, ist entbehrbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein erster Elektromagnet zur Fixierung und/oder Stabilisierung der ersten Wippenstellung am Fahrzeug vorgesehen und
ein zweiter Elektromagnet zur Fixierung und/oder Stabilisierung der zweiten Wippenstellung ist am Fahrzeug vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Elektromagneten eine einfaches Anhaftender Wippen erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Elektromagnet mittels eines ersten Federelements mit dem Gestänge des Fahrzeugs verbunden oder ist mit einem ersten Führungselement, insbesondere Zylinder, das mit dem Gestänge des Fahrzeugs verbunden,
insbesondere wobei eine vom ersten Elektromagnet anziehbare erste Kolbenstange am oder im ersten Führungselement geführt ist, an welcher das erste seitliche Führungsrad drehbar gelagert angeordnet ist,
und/oder
der zweite Elektromagnet ist mittels eines zweiten Federelements mit dem Gestänge des Fahrzeugs verbunden oder mit einem zweiten Führungselement, insbesondere Zylinder, das mit dem Gestänge des Fahrzeugs verbunden ist,
insbesondere wobei eine vom zweiten Elektromagnet anziehbare zweite Kolbenstange am oder im zweiten Führungselement geführt ist, an welcher das zweite seitliche Führungsrad drehbar gelagert angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass keine pneumatischen oder hydraulischen und somit massereichen und energieintensiven Mittel zum Herstellen notwendig sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung drückt ein insbesondere direkt oder indirekt am Gestänge des Fahrzeugs abgestütztes Federteil die Wippenstange in die zweite Wippenstellung,
insbesondere wobei beim Überfahren der Schaltnocke die Federkraft des Federteils überwunden wird zum Erreichen der ersten Wippenstellung,
wobei die in der ersten Wippenstellung vom ersten Elektromagnet erzeugte Kraft die Federkraft des Federteils betragsmäßig überschreitet, insbesondere so dass die Fixierung erreichbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Änderung der Wippenstellungen von der Schaltnocke erzwungen und in diesem Sinne selbsttätig erfolgt und ebenso die zweite Änderung der Wippenstellung selbsttätig ausgeführt wird, insbesondere indem die beim Erreichen der ersten Wippenstellung ausgelenkte Feder nach Beenden des Überfahrens des Schaltnockens wiederum selbsttätig von der Feder geändert wird in die zweite Wippenstellung. Verhinderbar ist die zweitgenannte Änderung nur durch Bestromung des entsprechenden Elektromagneten.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schienenstrecke parallel zur jeweiligen Tragschiene ein jeweiliges seitliches Führungsprofil auf. Von Vorteil ist dabei, dass das seitliche Führungsrad in Querrichtung zur Schienenrichtung nach außen wiederum begrenzt ist und somit dort abrollen kann. Somit ist das Fahrzeug durch das erste seitliche Führungsrad an der Tragschiene begrenzt und durch das zweite seitliche Führungsrad an dem seitlichen Führungsprofil. Auf diese Weise ist das Fahrzeug in Querrichtung zur Schienenrichtung nach rechts und links begrenzt und somit positioniert. Bei umgekehrter Wippenstellung ist das Fahrzeug durch das zweite seitliche Führungsrad an der anderen Tragschiene begrenzt und durch das erste seitliche Führungsrad an dem anderen seitlichen Führungsprofil. Die Tragräder rollen bei der Kurvenfahrt im Weichenbereich auf einer Platte ab, rollen also nicht auf einer Tragschiene ab.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Tragschienen einen rechtwinkligen, rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt auf. Von Vorteil ist dabei, dass die Oberseite als Lauffläche für die Tragräder vorsehbar ist und eine der seitlichen Flächen als Lauffläche für ein seitliches Führungsrad des Fahrzeugs. Vorzugsweise sind die Oberseite und die seitliche Fläche senkrecht zueinander ausgeführt. Die Ausführung der beiden anderen Flächen ist beliebig. Der Begriff rechtwinkliger Querschnitt ist in diesem Sinne hier definiert, so dass also die beiden senkrecht zueinander ausgerichteten, als Laufflächen ausgeführten Flächen an der Tragschiene vorhanden sind und die restliche Kontur des Querschnitts beliebig ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am in Schienenrichtung hinteren Endbereich ein erstes seitliches Führungsrad mit einem ersten Endbereich der am Gestänge des Fahrzeugs drehbar gelagerten Wippenstange verbunden ist und
ein zweites seitliches Führungsrad mit einem zweiten, insbesondere mit dem anderen, Endbereich der Wippenstange verbunden ist,
so dass in einer ersten Wippenstellung das erste seitliche Führungsrad an einer Lauffläche einer Schiene, insbesondere Tragschiene, anliegt und
so dass in einer zweiten Wippenstellung das zweite seitliche Führungsrad an einer Lauffläche einer Schiene, insbesondere Tragschiene, anliegt. Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur am vorderen sondern auch am hinteren Endbereich eine Wippenstange zur Höhenpositionierung der seitliche Führungsräder vorgesehen ist. Wiederum sind auch weitere Elektromagnete als Haftmagnete vorgesehen zur Fixierung der jeweiligen Wippenstellung, wobei die Elektromagnete an Federelementen aufgehängt sind und die seitlichen Führungsräder drehbar gelagert angeordnet sind an einer in einem jeweiligen Führungsteil verschiebbaren Kolbenstange. Die Kolbenstange ist wiederum aus ferromagnetischem Material und somit von den Elektromagneten anziehbar. Somit ist also in Schienenrichtung vorne und in Schienenrichtung hinten am Fahrzeug eine solche Wippenstellvorrichtung für seitliche Führungsräder vorhanden. Durch die Vorsehung der vier seitlichen Führungsräder ist ein sehr stabiles Fahrverhalten erreichbar.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
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In der 1 ist eine Schrägansicht eines Weichenabschnittes mit darauf angeordnetem Fahrzeug einer erfindungsgemäßen Anlage, umfassend Schienenfahrzeug und Schienenanlage gezeigt.
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In der 2 ist ein Weichenabschnitt der Schienenanlage gezeigt.
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In der 3 ist eine Hinteransicht des Fahrzeugs in der Grundstellung gezeigt.
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In der 4 ist eine entsprechende Hinteransicht des Fahrzeugs bei Überfahren der Schaltnocke 12 gezeigt.
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In der 5 ist eine entsprechende Hinteransicht des Fahrzeugs bei bestromtem Elektromagnet 61 gezeigt.
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In der 6 ist ein den Elektromagnet 61 enthaltender Bereich des Fahrzeugs dargestellt.
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Wie in den Figuren gezeigt, weist die Schienenanlage eine passive Weiche auf, so dass das Fahrzeug, also Schienenfahrzeug, eigenständig die Fahrtrichtung lenkt.
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Hierzu weist die Schienenanlage Tragschienen (6, 7) auf, auf deren Oberseite 1 Zylinder, insbesondere Führungszylinder für Kolbenstange 62 die Räder des Fahrzeugs abrollen. Die Räder sind entweder von einem Elektromotor antreibbar oder ohne Antrieb mitrollend.
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Die erste Tragschiene 6 weist an ihrer von der Tragschiene 7 abgewandten Seitenfläche eine Lauffläche für ein erstes Führungsrad 5 auf.
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Parallel zu den beiden Tragschienen (6, 7) ist ein erstes seitliches Führungsprofil 4 und ein zweites seitliches Führungsprofil 9 angeordnet, an welchen im Weichenbereich entweder das erste Führungsrad 5 oder das zweite Führungsrad 8 abrollen.
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Um die Weichendurchfahrt in einfacher Weise zu steuern und die auf dem Fahrzeug angeordnete Masse der Steuervorrichtung zu verringern, ist vor der Weiche eine Schaltnocke 12 stationär angeordnet.
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Sobald das Fahrzeug die Schaltnocke 12 überfährt, drückt ein auf der Schaltnocke 12 abrollendes und somit aufsteigendes Rad 11 einen Schaltstößel 13, an welchem das Rad 11 drehbar gelagert ist, nach oben. Dieser Schaltstößel 13 drückt dabei eine Schaltstange 19 nach oben, welche mit einer Wippenstange 3 und einer weiteren Wippenstange 3 verbunden ist.
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Die Wippenstange 3 ist drehbar gelagert zum Gestänge 16 des Fahrzeugs.
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Ein erstes Ende der Wippenstange 3 wird gegen die von einem Federelement 30 erzeugte Federkraft nach oben gedrückt, wobei an diesem Ende ein Langloch an der Wippenstange 3 ausgeführt ist, in welches ein Zapfen 18 hineinragt, der mit einer Kolbenstange 62 fest verbunden ist.
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Somit wird also die Kolbenstange 62 nach oben gedrückt und dabei im Zylinder 1 geführt. Denn der Zylinder 1, insbesondere Führungszylinder für Kolbenstange 62, ist entsprechend hohl ausgeführt.
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Der Zylinder 1 ist über ein Drehgelenk 17 an dem Tragteil 2 befestigt, das mit dem Gestänge 16 verbunden ist.
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Der Elektromagnet 61 ist über ein Federelement 60 am Zylinder 1 aufgehängt und hält bei Bestromung die nach oben ausgelenkte Wippenstange 3 magnetisch fest. Hierzu ist entweder die Wippenstange 3 aus einem ferromagnetischen Material gefertigt oder eine mit der Wippenstange 3 verbundene Kolbenstange 62, insbesondere wobei die Kolbenstange 62 in dem Zylinder 1 geführt ist.
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Auch wenn also das Rad 11 den Kontakt zur Schaltnocke 12 verliert und somit der Schaltstößel 13 nicht mehr auf die Schaltstange 19 drückt, bleibt die Wippenstange 3 in ihrer oberen Position gehalten. Erst bei Nicht-Bestromung des Elektromagneten 61 drückt das Federteil 30 die Wippenstange 3 wieder in ihre Anfangslage zurück. Dabei ist diese Lage fixierbar, indem der zweite Elektromagnet des auf der anderen Seite des Fahrzeugs angeordneten Zylinders 1 bestromt wird.
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Die Wippenstange 3 ist über ein Drehlager 10 am Gestänge 16 drehbar gelagert. Daher sind die beiden zuvor beschriebenen Drehstellungen der Wippenstange 3 ermöglicht. Die Elektromagnete 61 sind dabei derart schwach ausgelegt und dimensioniert, dass die bei Bestromung des jeweiligen Elektromagnets 61 entstehende, auf die jeweilige Kolbenstange 62 anziehend wirkende Magnetkraft die Wippenstange 3 nicht zum jeweiligen bestromten Elektromagnet 61 hinziehen kann. Die Wippenstange 3 ist also zu weit entfernt. Erst wenn die Wippenstange 3 oder die mit der Wippenstange 3 verbundene Kolbenstange 62 dem jeweiligen Elektromagneten 61 jeweils sehr nahe kommt, reicht die Magnetkraft aus, um die Wippenstange 3 oder die mit der Wippenstange 3 verbundene Kolbenstange 62 in dieser zum Elektromagneten 61 näheren Position zu halten.
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Durch die Aufhängung des Elektromagneten 61 mittels des Federelements 60 ist gesichert, dass bei Ausschalten des Elektromagneten 61 die durch Remanenz bewirkte Magnetkraft durch die von dem Federelement 60 erzeugte Federkraft überwunden wird, also der Elektromagnet von der Wippenstange 3 entfernt wird. Das Federelement 60 sorgt also dafür, dass der als Haftmagnet wirksame Elektromagnet in seiner Position nachgeben kann. Auf diese Weise ist ein sattes Anliegen des Elektromagneten an der Kolbenstange 62 beziehungsweise Wippenstange 3 gewährleistbar.
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An der vom Elektromagnet 61 abgewandten Seite der jeweiligen Kolbenstange 62 ist das jeweilige Führungsrad (5, 8) drehbar gelagert angeordnet. Somit ist in der oberen Stellung des ersten Endbereichs der Wippenstange 3 das erste Führungsrad 5 in seiner oberen Stellung und somit frei. Hingegen rollt das erste Führungsrad 5 in seiner unteren Stellung, also in der unteren Stellung des ersten Endbereichs der Wippenstange 3, somit an der Tragschiene 6 ab. Ein nicht mit der Wippenstange 3 verbundenes und daher also nicht höhenverstellbares weiteres seitliches Führungsrad 31 liegt dabei am ersten seitlichen Führungsprofil 4 an und begrenzt somit das Fahrzeug in der seitlichen Richtung. In der oberen Stellung des ersten Endbereichs der Wippenstange 3 ist das andere Führungsrad 8 in seiner unteren Stellung und rollt somit an der nach außen gerichteten Tragschiene 7 ab, wobei ein weiteres seitliches Führungsrad 32 an dem anderen seitlichen Führungsprofil 9, insbesondere an dessen dem Fahrzeug zugewandter Innenseite, abrollt und somit das Fahrzeug seitlich begrenzt. Das Abrollen am jeweiligen seitlichen Führungsprofil (4, 9) ist spielbehaftet ausgeführt und bewirkt also eine seitliche Begrenzung, eine Rolldrehung der entsprechenden Führungsräder (31, 32) ist nicht zwingend erforderlich. Das weitere seitliche Führungsrad 31 ist ebenfalls nicht höhenverstellbar.
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Außerdem rollt in der oberen Stellung des ersten Endbereichs der Wippenstange 3 das zweite seitliche Führungsrad 8 an der nach außen gerichteten seitlichen Lauffläche der Tragschiene 7 ab. Somit ist ein Durchfahren der Weiche nach rechts vorgesehen.
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Bei Überfahren der Schaltnocke 12 wird vom Rad 11 der Schaltstößel 13 und somit auch die Schaltstange 19 nach oben gedrückt. Durch Bestromung des ersten Elektromagneten 61 wird diese obere Stellung fixiert und somit die Weiche in der oben beschriebenen Weise nach rechts durchfahren. Dabei rollen das erste und zweite Tragrad 14 beim Verlassen der Tragschiene 6 beziehungsweise 7 auf der Fahrplatte 15 ab, bis nach Durchfahren der Weiche wieder eine Tragschiene 6 beziehungsweise 7 zur Verfügung steht. Die Fahrplatte 15 ist Y-förmig ausgeführt, wobei die Schenkel des Y Fahrflächen für das jeweiligen Tragrad 14 zur Verfügung stellen und somit einfach herstellbar. Sie ist mittig in der Weiche angeordnet.
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Zum Durchfahren der Weiche nach links wird nach dem Überfahren der Schaltnocke 12 der zweite Elektromagnet 61 bestromt, der erste Elektromagnet 61 nicht bestromt und somit die von dem Federteil 30 erzeugte Federkraft zum Herunterdrücken der Wippenstange 3 in die andere Drehstellung der Wippe verwendet. Somit wird das durch das Überfahren der Schaltnocke 12 bewirkte Hochdrücken der Schaltstange 19 rückgestellt und mit dem Bestromen des zweiten Elektromagneten 61 fixiert. Auf diese Weise ist ein Absenken des seitlichen Führungsrades 5 ermöglicht, so dass dieses zweite Führungsrad 5 an der ersten Tragschiene 6, also in Fahrtrichtung linken Tragschiene, in Rollkontakt kommt. Beim weiteren Durchfahren der Weiche nach links rollt dann das zweite, also rechte, Rad 14 auf der Fahrplatte 15 ab.
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Die erste Tragschiene 6 weist also an ihrer Oberseite eine Lauffläche für das erste Rad 14 auf und an ihrer nach außen gerichteten Seite eine Lauffläche für das seitliche Führungsrad 5.
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Die Tragschienen 6 und 7 weisen einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt auf. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist an der jeweiligen nach innen gerichteten, also zur jeweils anderen Tragschiene gerichteten, Seite eine Aufnahmefläche für Barcode vorgesehen. Somit ist ein am Fahrzeug angeordnetes Lesegerät zum Ablesen des auf die Aufnahmefläche aufgeklebten Barcodebandes vorsehbar und somit die Position des Fahrzeugs erfassbar oder andere Steuerinformationen empfangbar. Die Aufnahmefläche ist auch durch Abflachen einer zur jeweils anderen Tragschiene (6, 7) zugewandten Kante der Tragschiene (7, 6) herstellbar.
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Die Zylinder 1 sind mittels eines Tragteils 2 verbunden, das selbst wiederum mit dem Gestänge 16 des Fahrzeugs verbunden ist.
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Da die Elektromagnete 61 wegen ihrer kurzreichweitigen Magnetkraft die Wippenstellung zwar fixierbar machen, nicht aber die Wippenstellung verändern können, sind sie jeweils auch als Haftmagnet bezeichenbar.
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Die beschriebene Wippenanordnung samt Elektromagneten ist vorne und hinten, also zweimal und in Fahrtrichtung beabstandet voneinander, am Fahrzeug angeordnet. Die Schaltstange 19 drückt also über den Stößel 13 die vordere Wippenstange 3 und die hintere Wippenstange 3 beim Überfahren der Schaltnocke 12 nach oben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinder, insbesondere Führungszylinder für Kolbenstange 62
- 2
- Tragteil
- 3
- Wippenstange
- 4
- erstes seitliches Führungsprofil
- 5
- erstes Führungsrad
- 6
- erste Tragschiene
- 7
- zweite Tragschiene
- 8
- zweites Führungsrad
- 9
- zweites seitliches Führungsprofil
- 10
- Drehgelenk
- 11
- Rad
- 12
- Schaltnocke
- 13
- Schaltstößel
- 14
- Rad
- 15
- Fahrplatte
- 16
- Gestänge des Fahrzeugs
- 17
- Drehgelenk
- 18
- im Langloch der Wippenstange 3 angeordneter Zapfen, verbunden mit Kolbenstange 62
- 19
- Schaltstange
- 30
- als Rückstellfeder wirksames Federteil
- 31
- weiteres seitliches, insbesondere nicht höhenverstellbares, Führungsrad
- 32
- weiteres seitliches, insbesondere nicht höhenverstellbares, Führungsrad
- 60
- Federelement
- 61
- Elektromagnet, insbesondere als Haftmagnet einsetzbar
- 62
- Kolbenstange
