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Die Erfindung betrifft eine funktionell aktive Weiche für spurgebende Fahrbahnen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 22 58 144 als bekannt hervorgeht.
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Unter den spurführbaren straßengängigen Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs gibt es Konzeptionen, die von den Querführungsstegen über Querführungsrollen mechanisch auf den Fahrbahnen quergeregelt werden. Dabei sind die Querführungsrollen in fester Zuordnung zur Radebene der lenkbaren Fahrzeugräder über Haltearme, die die Einschlagbewegung der lenkbaren Räder mit vollführen, gelagert. Es ist je lenkbarem Fahrzeugrad nur eine einzige Querführungsrolle, und zwar in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeugrad angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung von Querführungsrollen kommt ein Regelvorgang bei der Querführung des Fahrzeuges zustande; die Seitenkräfte des Fahrzeuges werden voll durch die Fahrzeugräder selbst übernommen, die Querführungsrollen sind lediglich durch die Lenkkräfte beansprucht. Durch einseitige Verspannung des Lenkgestänges ist es möglich, das Fahrzeug auch einseitig entlang eines einzelnen Querführungs -steges auf der Fahrbahn zu führen. Diese Möglichkeit der einseitigen Querführung stellt einen gewissen Vorteil dar, und zwar insofern, als man bei Fahrbahnweichen mit sehr großen Krümmungsradien der Fahrbahnen ein passives Weichen -system ohne bewegliche Weichenschaltelemente verwenden kann. Die Querführungsrolle folgt dann innerhalb des Weichenbereiches jeweils einseitig einem der beiden außenliegenden durchlaufenden Querführungsstege.
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Erfahrungen aus dem Betrieb von spurgebundenen Verkehrssystemen deuten jedoch darauf hin, daß es betriebssicherer ist, an Weichen die Fahrtrichtungswahl nicht dem Fahrer zu über -lassen, sondern die erforderliche Fahrtrichtung selbsttätig von der Fahrbahnseite her dem Fahrzeug vorzugeben, so daß der Fahrer insoweit entlastet ist. Trotz der an sich gegebenen Möglichkeit, mit querführbaren Fahrzeugen der erwähnten Art ein System passive Weiche anwenden zu können, wird man aus Gründen der Betriebssicherheit das System aktive Weiche anwenden. Abgesehen von diesen Gesichts -punkten der Betriebssicherheit ist es bei stärker gekrümmten Fahrbahnen innerhalb des Weichenbetriebes aus Gründen der Fahrgeometrie erforderlich, ein System aktive Weiche anzuwenden, weil bei Fahrzeugen mit dem erwähnten Querführungskonzept die hintere ungelenkte Fahrzeugachse auf einem Kreisbogen mit kleinerem Radius verläuft als die vordere lenkbare Achse. Dieser zum Kurvenmittelpunkt hin gerichtete Seitenversatz der hinteren Achse bei Kurvenfahrt kann wegen eines gewissen Übermaßes des Querabstandes der Querführungsstege gegenüber dem Querabstand der Fahrzeugräder ohne weiteres toleriert werden. Ab einem gewissen Grenzkrümmungsradius, der größenordnungsmäßig unter Zugrundelegung bereits erprobter Abmessungen bei etwa 200 m liegen kann, besteht die Gefahr eines Seitenkontaktes der hinteren Fahrzeugräder mit dem kurveninneren Querführungssteg.
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Die eingangs zitierte DE-OS 22 58 144 zeigt eine Spurführungsweiche für an der vorderen und der hintern Achse gleichzeitig lenkbare Spurfahrzeuge, bei denen die Lenkungen beider Achsen in der Weise miteinander gekoppelt sind, daß deren Lenkeinschläge betragsmäßig zwar gleich sind, in der Richtung aber entgegengesetzt. Das an beiden Fahrzeugachsen lenkbare Fahrzeug ist zwar aufwendig, kann aber spurtreu mit beiden Fahrzeugen auch enge Kurven durchfahren. Die den beiden lenkbaren Fahrzeugachsen rechts und links zugeordneten Querführungsrollen liegen - auf die Mittelquerachse des Fahrzeuges bezogen - symmetrisch, d. h. zu den Fahrzeugenden hin versetzt zu den Fahrzeugachsen. Dies bedeutet, daß die Querführungsrollen der einen Fahrzeugachse in Fahrtrichtung vor den Fahrzeugrädern liegen, die der anderen jedoch hinter ihr. Mit einer solchen Anordnung der Querführungsrollen ist jedoch ein mechanisch quergeregelter Betrieb - wie oben geschildert - bei der Spurführung nicht möglich, da dieser stets in Fahrtrichtung vor den Fahrzeugrädern liegende Querführungsrollen voraussetzt. Es handelt sich folglich um ein andersartiges Querführungsprinzip als das der oben geschilderten mechanischen Querregelung. Konsequenterweise sind daher bei der Spurführung durch die Weiche nach der zitierten Druckschrift die Querführungsorgane des Fahrzeuges stes in beiden Querrichtungen formschlüssig geführt, und zwar auch dann, wenn nur auf einer Fahrzeugseite ein Weichenschaltelement vorhanden und auf der gegenüberliegenden Seite der Querführungssteg nicht vorhanden ist. Die fahrzeugseitigen Querführungsorgane des bekannten Systems bestehen nämlich aus zwei übereinander angeordneten unterschiedlich großen Querführungsrollen je Fahrzeugrad, von denen die größere, untere Rolle für eine formschlüssige Führung in Richtung zur Fahrzeugaußenseite hin, also bei der linken Querführungsrolle nach links verantwortlich ist; diese Querführungsrolle wirkt mit einer Spurführungsfläche zusammen, die zur Fahrbahn bzw. zum Fahrzeug hin weist. Die kleinere, obere Querführungsrolle ist für eine formschlüssige Führung in Richtung zum Fahrzeuginneren hin verantwortlich; diese Rolle arbeitet mit einer hängend angeordneten Spurführungsfläche zusammen, die nach außen weist. Im normalen durchlaufenden Streckenbereich sind nur die größeren unteren Querführungsrollen nötig; dort sind streckenseitig auf beiden Fahrbahnseiten Querführungsstege vorhanden. Im Weichenbereich muß jedoch notgedrungen eine Unterbrechung dieser Querführungsstege auf einer Fahrbahnseite vorgesehen werden. Um nun trotzdem das bekannte Fahrzeug sicher und bei der erforderlichen nach beiden Querrichtungen formschlüssige Spurführung durch den Weichenbereich zu leiten, sind hier fahrbahnseitig die hängenden nach außen weisenden Spurführungsflächen angeordnet, die mit den genannten kleineren Querführungsrollen des Fahrzeuges zusammenwirken. Trotz eines nur auf einer Fahrbahnseite angeordneten Weichenschaltelementes ist die Spurführung dennoch in beiden Querrichtungen, d. h. nach rechts und nach links, formschlüssig wirksam. Bei der bekannten Spurführung sind also im Bereich des Weichenschaltelementes fahrbahnseitige Spurführungselemente nur auf einer Fahrbahnseite vorhanden, sie sind aber nach beiden Seiten hin formschlüssig wirksam. Insofern ist auch hier eine beidseitig formschlüssig wirksame Spurführung vorhanden. Vorteilhaft an dem nur auf einer Fahrbahnseite vorhandenen Weichenschaltelement ist die einfache Konstruktion der Weiche. Dem stehen jedoch - ganz abgesehen von der aufwendigen Lenkbarkeit beider Fahrzeugachsen - Nachteile auf der Fahrzeugseite gegenüber. Und zwar müssen - wie erwähnt - je Fahrzeugrad zwei in der Höhe gestaffelt angebrache Querführungsrollen vorgesehen werden. Darüber hinaus muß zumindest die obere, für den nach innen gerichteten Formschluß der Rolle mit der Spurführungsfläche verantwortliche Querführungsrolle so weit von der Fahrzeugaußenseite abragen, daß in dem Lichtraum zwischen dieser Rolle und der Fahrzeugaußenhaut genügend Platz für den hängend angeordneten Querführungssteg und für einen Ansprechweg der Querführungsrolle verbleibt, ohne daß die Gefahr einer Berührung zwischen diesem Querführungssteg und der Fahrzeugaußenhaut besteht. Aufgrund einer ausladenden Halterung dieser Querführungsrollen wird das Fahrzeug unnötig breit, was zumindest bei bimodalem Einsatz, also spurgeführt oder handgelenkt, nicht vertretbar ist. Die nur im Weichenbereich wirksamen kleineren und ausladend gehalterten Querführungsrollen einziehbar zu gestalten, würde das Prinzip "aktive" Weiche verwässern, welches davon ausgeht, daß fahrzeugseitig keinerlei für die Fahrtrichtung an Weichen verantwortlichen beweglichen Teile vorhanden sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine für bimodal einsetzbare Fahrzeuge der geschilderten Art, die also bei der Spurführung mechanisch quergeregelt werden, geeignete Konstruktion einer aktiven umschaltbaren Weiche anzugeben, die eine einfache Bauweise aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
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Aufgrund der Verwendung von einseitig wirksamen Weichenschaltelementen nur jeweils auf einer Seite der sich verzweigenden bzw. überschneidenden Fahrbahnen ist die Weiche besonders einfach und auch für die erwähnten mechanisch quergeregelten Fahrzeuge verwendbar. Durch die Anordnung dieses Weichenschaltelementes lediglich auf der kurvenäußeren Seite innerhalb des Weichenbereiches ist ein Querführungssteg auf der kurveninneren Seite ganz entbehrlich, d. h., er kann ganz weggelassen werden oder aber so angeordnet werden, daß die Breite der gekrümmten bzw. stärker gekrümmten Fahrbahn im Bereich der Weiche vergrößert ist. Daher können auch enge Kurvenradien zugelassen werden. Aufgrund einer selbsttätigen Betätigung der Weichenschaltelemente durch das Fahrzeug selber kann die Weiche aufschneidbar gemacht werden. In dieser Richtung zielen die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale.
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Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigt
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Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Weiche,
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Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Weiche nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II und
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Fig. 3 eine Draufsicht auf den in einen Querführungssteg eingelassenen, fahrzeugseitig betätigbaren Entriegelungsschalter.
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Bei der in Fig. 1 gezeigten Weiche verzweigt sich eine zunächst noch einheitlich verlaufende Fahrbahn 1 auf zwei einzelne Verzweigungsfahrbahnen 2 und 3. Die Fahrbahnen sind beiderseis durch Querführungsstege 4 begrenzt, die über die Radrollfläche hinausragen und die jeweils eine zum Fahrbahninnern hin gerichtete Führungsfläche aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl der Fahrbahnverlauf 1/2 als auch der Fahrbahnverlauf 1/3 gekrümmt. Der auf der kurvenäußeren Seite des Fahrbahnverlufs 1/2 verlaufende durchgehende Querführungssteg ist mit 4 bezeichnet, er hat die geringere Krümmung im Vergleich zu seinem gegenüberliegenden Querführungssteg 6, der einen unterbrochenen Verlauf hat. Der dem Fahrbahnverlauf 1/3 zugeordnete durchlaufende Querführungssteg 5 liegt radial auf der Innenseite dieser Fahrbahn und hat eine stärkere Krümmung im Vergleich zu seinem gegenüberliegenden unterbrochenen Querführungssteg 7. Wegen des seitlich zum Kurveninneren hin versetzten Verlaufes der ungelenkten Hinterachse des Fahrzeuges sind die Fahrbahnen innerhalb des Bereiches einer größeren Kurvenkrümmung mit einer großen Fahrbahnbreite B ausgebildet. Beim Übergang zu kleineren Bahnkrümmungen und geradem Fahrbahnverlauf können die Querführungsstege wieder schamler zusammengeführt werden; vgl. die geringere Fahrbahnbreite b der nahezu geradeaus verlaufenden Verzweigungsfahrbahn 2.
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Ein auf den Fahrbahnen verkehrendes Fahrzeug 11 ist mit einer strichlierten Umrißlinie angedeutet. Es weist eine lenkbare vordere Fahrzeugachse 12 und eine unlenkbare hintere Fahrzeugachse 13 auf. An den verschwenkbaren Achsschenkeln der Vorderachse 12 sind Haltearme 15 für Querführungsrollen 14 angeordnet, die sich in Fahrtrichtung nach vorne erstrecken. Durch diese Anordnung wird den lenkbaren Fahrzeugrädern ein dem Verlauf des Querführungssteges entsprechender Einschlagwinkel aufgeprägt. Der sich dabei einstellende selbsttätige Lenkvorgang entspricht einer mechanischen Querregelung des Fahrzeuges auf den Fahrbahnen.
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Bei engen Kurven, wie sie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Weiche gezeigt sind, kann das Fahrzeug nur entlang der kurvenäußeren Führungsfläche der Querführungsstege geführt werden, weil auf der kurveninneren Fahrzeugseite das Hinterrad auf einem kleineren Kurvenradius abrollt als die Querführungsrolle vorne. Die dem Fahrbahnverlauf 1/2 zugeordnete Führungsfläche des Querführungssteges 4 ist mit 8 bezeichnet, die dem Fahrbahnverlauf 1/3 zuzuordnende Führungsfläche mit 9. Innerhalb des durch eine strichpunktierte Kontur angedeuteten Überschneidungsbereiches der beiden Fahrbahnverläufe 1/2 und 1/3 sind, um außer eine Führung des Fahrzeuges entlang dem durchlaufenden Querführungssteg 4 auch eine Führung entlang dem stärker gekrümmten Fahrbahnverlauf 1/3 zu ermöglichen, zwischen dem Querführungssteg 4, dem unterbrochen verlaufenden Querführungssteg 7 und einem im Innern des Überschneidungsbereiches angeordneten feststehenden Abschnitt 16 eines Querführungssteges noch vertikalbewegliche Weichenschaltelemente 17, 17&min; angeordnet, die der kurvenäußeren Führungsfläche 9 des Fahrbahnverlaufes 1/3 entsprechen. Diese Weichschaltelemente 17, 17&min; sind nur einseitig, und zwar auf der kurvenäußeren Seite der stärker gekrümmten Fahrbahn 1/3 angeordnet, wodurch die Weiche besonders einfach ist.
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Damit die Weiche aufschneidbar ist, d. h. von einem Fahrzeug ohne weiteres aus Richtung der Fahrbahn 2 befahrbar ist, ist die Weiche als Klappenweiche ausgebildet, bei der die Weichenschaltelemente 17, 17&min; jeweils mit einer von den Fahrzeugrädern überrollbaren Klappe 18, 18&min; verbunden, die über eine Klappenschwenkachse 19, 19&min; schwenkbar gelagert ist. Die Schwekachse verläuft etwa parallel zu dem Weichenschaltelement 17, 17&min;, und sie verläuft ferner etwa parallel zur Oberfläche der Fahrbahn und liegt etwa auf Fahrbahnniveau. Die Klappe 18, 18 erstreckt sich von der Führungsfläche des Weichenschaltelementes 17, 17&min; weg in Richtung zu der Fahrbahn 2 hin.
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Durch eine unterhalb des Weichenschaltelementes 17, 17&min; angeordnete Spannfeder 20 werden diese in Richtung nach oben vorgespannt, so daß an der Weiche der Fahrbahnverlauf 1/3 selbsttätig eingeschaltet ist. Wegen der Aufschneidbarkeit der Weiche ist auch eine Befahrbarkeit der Weiche aus Richtung der Fahrbahn 2 ohne weiteres möglich. Dabei fährt das Fahrzeug auf die Klappen 18, 18&min; auf und drückt dadurch die Weichenschaltelemente 17, 17&min; entgegen der Kraft der Feder-20 nach unten, wodurch der durchlaufende Querführungssteg 4 wirksam wird. Soll auch eine Befahrbarkeit auf diesem Fahrbahnverlauf 1/2 aus Richtung auf der Fahrbahn 1 möglich sein, so muß die Weiche mit einem Vertellantrieb sowie mit einer entsprechenden Ansteuerung des Antriebes versehen sein, die jedoch beide nicht dargestellt sind.
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Soll trotz der den Fahrbahnverlauf 1/3 selbsttätig einschaltenden Weichenschaltelemente 17, 17&min; der Fahrbahnverlauf 1/2 in beiden Fahrtrichtungen bevorzugt werden und gleichwohl eine möglichst einfache Weichenkonstruktion beibehalten werden, so bietet sich dafür die in Fig. 2 angedeutete Konstruktion an. Dabei ist auf der Unterseite der Weichenschaltelemente 17, 17&min; jeweils ein Verriegelungszapfen 28 angeordnet, in den eine durch eine Sperrfeder 22 vorgespannte Sperrklinke 21 einrasten kann. Dadurch werden die Klappen 18, 18&min;, nachdem die Weiche einmal aus Richtung der Fahrbahn 2 befahren worden ist, in der unteren Stellung festgehalten, wodurch die Weiche in beiden Fahrtrichtungen für den Fahrbahnverlauf 1/2 freigegeben ist. Die Bevorzugung dieses Fahrbahnverlaufs hat den Vorteil, daß die dafür maßgebende Führungsfläche 8 unterbrechungsfrei ist, was höhere Durchfahrgeschwindigkeiten zuläßt, einen höheren Fahrkomfort wegen geringer Querbeschleunigung ermöglicht und außerdem die Weichenschaltelemente schont. Soll die Weiche einmal entlang des andern Fahrbahnverlaufes 1/3 befahren werden, so müßte durch eine Fahrzeugbeeinflussung vor Einfahrt des Fahrzeuges in den Weichenbereich die Sperrklinke 21 entriegelt werden. Hierfür ist die Sperrklinke mit einem Entriegelungszugseil 23 versehen, das zu einem Entriegelungsschalter 24 geführt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser auf der kurvenäußeren Seite der Fahrbahn 3 innerhalb des Querführungssteges 7 angeordnet. Dieser besteht aus zwei um vertikalstehende Achsen schwenkbare Klappen 25, deren freie aufeinanderzu gerichtete Enden über ein Gestänge 26 zwangsläufig miteinander gekoppelt sind. Die Klappen lassen sich durch die Querführungsrolle des vorbeifahrenden Fahrzeugs bündig zur Führungsfläche des Querführungsstegs bis auf einen Anschlag 27 flachdrücken. Bei Überrollen des Entriegelungsschalters durch eine Querführungsrolle wird der Seilzug 23 von dem Koppelgestänge 26 gespannt und die Sperrklinke 21 aus dem Verriegelungszapfen 28 herausgezogen. Dadurch werden die Weichenschaltelemente 17, 17&min; durch die Federn 20 angehoben, so daß rechtzeitig beim Einfahren des Fahrzeuges in den Überschneidungsbereich 10 der Weiche der Fahrbahnverlauf 1/3 eingeschaltet ist. Zum Umschalten der Weiche auf den Fahrbahnverlauf 1/3 muß zunächst die Weiche aus Richtung der Fahrbahn 2 von einem Fahrzeug befahren werden, sofern kein motorischer Umschaltantrieb vorhanden ist.