TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienensystem für ein Transportsystem, umfassend
wenigstens eine Schiene, die wenigstens eine Dehnfugenkonstruktion aufweist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Transportsysteme für schienengebundene Fahrzeuge weisen bekanntermaßen ein Schienensystem
auf, entlang dem das oder die Fahrzeuge bewegt und von dem sie geführt werden. Dabei
können die Schienen in unterschiedlichen Varianten ausgeführt sein, z. B. als regulärer
Schienenstrang mit zwei parallelen Schienen, als Achterbahnschiene, als Einschienenbahn
in Trägerkonstruktion oder mit einem Überfahrrohr und einem darunter angeordneten
Führungsrohr etc., o.ä..
[0003] Bei Temperaturschwankungen kommt es in praktisch jedem Schienensystem zu Längenänderungen.
Die Längenänderungen werden häufig durch eine Stützkonstruktion des Schienensystems
aufgenommen. Sofern die Stützkonstruktion jedoch dazu nicht in der Lage ist, können
auch Fugen zwischen Schienenabschnitten vorgesehen werden, die bei Längenausdehnungen
der Schienen als Dehnfugen fungieren.
[0004] Das Vorsehen von Fugen zwischen zwei Schienenabschnitten ist jedoch beispielsweise
auch bei Verschiebeweichen erforderlich, bei denen ein Schienenabschnitt zeitweise
transversal vom Schienenstrang eines Streckenabschnitts versetzt wird. So ist es beispielsweise
im Achterbahnbereich, aber nicht auf diesen Bereich beschränkt, aufgrund von Wartungsarbeiten
zwingend notwendig, einen Wartungs- bzw. Pufferbereich für Fahrzeuge vorzusehen, in
dem die Fahrzeuge von der Fahrstrecke herunter genommen werden können. Für die Ausschleusung
kann eine Verschiebeweiche eingesetzt werden, bei der ein transversal zu einem Fahrstreckenabschnitt
bewegbarer Schienenabschnitt vorgesehen ist. Dieser Schienenabschnitt muss zwei Enden
mit jeweils einem Spalt/Fuge zwischen den Enden und dem jeweiligen Ende des benachbart
angeordneten Fahrstreckenabschnitts aufweisen. Die Spalte müssen so bemessen sein,
dass auch bei höheren Temperaturen unter Längenausdehnung des Schienensystems ein
reibungsfreier seitlicher Transfer des beweglichen Schienenabschnitts ohne Verklemmung
der Enden des Schienenabschnitts möglich ist.
[0005] Gleichzeitig soll der Spalt jedoch nicht größer als notwendig sein, um einen Schlag
beim Überfahren des Spalts zu vermeiden, damit die Insassen nicht zu belasten und
die Belastung der Rad- und Achsenkonstruktion des Fahrzeugs zu reduzieren. Um große
Stöße zu verhindern, wird über die Fugen häufig mit reduzierter Geschwindigkeit gefahren.
Dies kann die Geschwindigkeitscharakteristik einer Achterbahnfahrt einschränken.
[0006] Ein weiteres Problem von bei niedrigeren Temperaturen zu großen Fugen kann auftreten,
wenn ein formschlüssiger Antrieb, z.B. ein Zahnradantrieb, eingesetzt wird. An den
Schienen angebrachte Zahnstangen, Ketten oder sonstige Eingriffselemente haben einen
maximalen zulässigen Teilungsfehler, dessen Überschreiten oder Unterschreiten zu einem
fehlerhaften, weil ungenauen, Eingriff mit großem Spiel und somit zu einem schnelleren
Verschleiß der Verzahnung bzw. der Antriebsrollen führt. Außerdem kann das Fahrzeug
beim Passieren der Übergangsstelle nicht die maximale Antriebskraft aufnehmen und
diese mit maximaler Geschwindigkeit überfahren. Unter diesem Aspekt wäre die Größe
des Spalts so genau wie möglich bei einem vorgegebenen Zielwert zu halten.
[0007] Unter Berücksichtigung des zulässigen Teilungsfehlers einerseits und der erforderlichen,
minimalen Spaltbreite andererseits müsste ein Kompromiss für die Spaltbreite gefunden
werden, der beiden Anforderungen gerecht wird. Dieser schmale Grat und die erforderliche
hohe Präzision sind in herkömmlichen Systemen häufig technisch nicht umsetzbar.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0008] Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Schienensystem
für ein Transportsystem bereitzustellen, das die Anforderungen sowohl in Bezug auf
eine Dehnfuge als auch auf den zulässigen Teilungsfehler eines formschlüssigen Antriebs
erfüllt.
TECHNISCHE LÖSUNG
[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch Schienensystem für ein Transportsystem nach Anspruch
1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0010] Ein erfindungsgemäßes Schienensystem für ein Transportsystem umfasst wenigstens eine
Schiene, die wenigstens eine Dehnfugenkonstruktion aufweist, wobei die Dehnfugenkonstruktion
wenigstens ein in Längsrichtung der Schiene bewegbares Verstellelement umfasst.
[0011] Insbesondere weist die Dehnfugenkonstruktion wenigstens ein elastisches Element auf,
das das Verstellelement mit Kraft beaufschlagt. Es können insbesondere beidseitig
des wenigstens einen (oder mehrerer) Verstellelemente jeweils ein elastisches Element
angeordnet sein. Das elastische Element kann dabei in einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ein passives elastisches Element sein.
[0012] Die Dehnfugenkonstruktion kann beispielsweise für Achterbahnen und Rohrschienen eingesetzt
werden, jedoch kann Sie generell auch für alle schienengeführten Transportsysteme
(inkl. z.B. auch Krananlagen) verwendet werden.
[0013] Beispielsweise bei Achterbahn gibt es einen sogenannten Wartungs- bzw. Pufferbereich
für Fahrzeuge, in die Fahrzeuge z.B. zur Wartung über eine Verschiebeweiche ausgeschleust
werden. Um eine reibungslose Verschiebung zu gewährleisten, muss ein gewisser Spalt
vorhanden sein. Unter Berücksichtigung der Wärmeausdehnung muss der Spalt so dimensioniert
werden, dass er zu jeder Jahreszeit ohne Verklemmung bei einer bestimmten Höchsttemperatur
und unnötige Kunden- sowie Radbelastung beim Überfahren infolge des Spalts bei einer
vorbestimmten Tiefsttemperatur funktioniert. Um große Stöße zu verhindern, wird bei
herkömmlichen Systemen über diese Stelle mit einer reduzierten Geschwindigkeit gefahren.
Um diese Einschränkungen zu vermeiden, wird der Spalt durch eine erfindungsgemäße
Dehnfugenkonstruktion wenigstens teilweise oder abschnittsweise überbrückt.
[0014] Insbesondere ist das Verstellelement beidseitig durch elastische Kraft beaufschlagt.
[0015] Vorzugsweise weist das Verstellelement oder weisen mehrere Verstellelemente beidseitig
elastische Elemente auf, die die Verstellelemente justieren.
[0016] Insbesondere sind die elastischen Elemente Federelemente, insbesondere Tellerfedern,
Schraubenfedern, Reibungsfedern, Ringfedern, Blattfedern und/oder Gummifedern.
[0017] Anstatt oder zusätzlich zu den genannten passiven elastischen Komponenten können
auch passive doppelwirkende Kompaktzylinder eingesetzt werden, die miteinander verschaltet
sind. Im Falle eines Zusammendrückens infolge der Erwärmung werden die Zylinder zusammengedrückt
und dabei entweicht das Hydrauliköl in einen Tank. Im Falle einer Vergößerung des
Spalts z.B. infolge von Abkühlung der Schiene kann der Zylinder sich wieder mit Hydrauliköl
aus dem Tank vollsaugen. Die Ventile werden so ausgelegt, dass die Antriebskraft des
Fahrzeugs zu keinem Ölverlust führt, jedoch die Zylinder bei der Krafteinwirkung infolge
der Wärmeausdehnung nachgeben.
[0018] Alternativ oder zusätzlich zu elastischen Elementen kann die die Dehnfugenkonstruktion
wenigstens eine aktive Komponente oder ein aktives Bauteil zum Verschieben des Verstellelements
bzw. der Verstellelemente aufweisen. Das aktive Bauteil kann beispielsweise einen
Kompaktzylinder oder alternative Aktorik umfassen, wobei ,in der Regel ein Abstandsmesssystem
für die Regelung benötigt wird.
[0019] Das Verstellelement bzw. die Verstellelemente können als Schienenabschnitte ausgebildet
sein.
[0020] Das Verstellelement bzw. die Verstellelemente können jeweils wenigstens ein Eingriffselement
für eine Verzahnung eines Verzahnungsantriebs umfassen.
[0021] Bei Transportsystemen mit formschlüssigem Antrieb ist entlang der Strecke (zumindest
abschnittsweise) ein Eingriffselement stationär angeordnet, z.B. eine Zahnstange oder
eine Kette, wobei z.B. ein Zahnrad eines am Fahrzeug angebrachten Antriebs in das
Eingriffselement eingreift und das Fahrzeug antreibt. Ist das Eingriffselement an
der Schienenkonstruktion fest angebracht, so kann bei herkömmlichen Schienensystemen
im Bereich des Spalts der zulässige Teilungsfehler überschritten werden. Ein Überschreiten
oder Unterschreiten des Wertes führt zwangsläufig zu einem fehlerhaften Eingriff und
somit zu einem schnelleren Verschleiß der Verzahnung bzw. der Antriebsrollen. Gleichzeitig
müssen die Anforderungen an eine Dehnfuge zum Längenausgleich durch Temperaturschwankungen
berücksichtigt werden.
[0022] Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können beide Anforderungen erfüllt werden. Neben
der Einhaltung der Anforderungen bzgl. des Teilungsfehlers kann die Übergangsstelle
zu jedem Zeitpunkt die maximale Antriebskraft aufnehmen und mit maximaler Geschwindigkeit
überfahren werden. Gleichzeitig können Längenausdehnungen ausgeglichen werden, ohne
dass der Spalt bzw. der Teilungsfehler zu groß wird. Die erfindungsgemäße Lösung kann
auch als eine Kombination aus einer Dehnfuge und einer Verteilung der Teilungsfehler
über eine gewisse Länge angesehen werden.
[0023] Die Dehnfugenkonstruktion kann einen Antrieb aufweisen, wobei die Dehnfugenkonstruktion
durch Betätigung des Antriebs in Längsrichtung der Schiene elastisch reversibel komprimierbar
ist, um einen Spalt zwischen zwei Schienenabschnitten zu erzeugen.
[0024] Der Antrieb kann eine Kinematik (z.B. Kniegelenk), einen Zahnradantrieb, einen Seilantrieb,
einen Zahnriemen und/oder einen Stellantrieb umfassen, der insbesondere einen Stellzylinder
oder Hydraulikzylinder umfassen. Der Antrieb bzw. die Kraftübertragung kann auch auf
jede andere sinnvolle, dem Fachmann bekannte Weise erfolgen.
[0025] Der Antrieb (Stellantrieb) kann im oder außerhalb einer Schiene/eines Rohrs angeordnet
sein. Beispielsweise kann er im Spalt zwischen den benachbarten Schienenenden liegen.
Er kann auch auf andere Weise in der Dehnfugenkonstruktion integriert sein.
[0026] Das Schienensystem kann einen ersten festen Schienenabschnitt und einen lateral/transversal
verschiebbaren Schienenabschnitt aufweisen, wobei die Dehnfugenkonstruktion zur Erzeugung
eines Spalts zwischen einem Ende des ersten festen Schienenabschnitts und einem ersten
Ende des lateral verschiebbaren Schienenabschnitts angeordnet ist. Die Dehnfugenkonstruktion
dient in diesem Fall dazu, den Spalt zwischen dem feststehenden Schienenteil und dem
beweglichen Schienenstück der Weiche im Fahrbetrieb zu verschließen und beim Betätigen
der Weiche zu öffnen, um das Verschieben des Weichen-Schienenstücks zu ermöglichen.
Unter lateraler/transversaler Verschiebung kann eine Verschiebung des gesamten verschiebbaren
Schienenabschnitts, z.B. in eine Position parallel zum festen Schienenabschnitt, bedeuten
(wie z.B. im Fall einer Schiebebühne), oder ein seitliches Versieben eines Endes des
verschiebbaren Abschnitts (wie im Fall eine r Durchfahrweiche). In letzterem Fall
wird der verschiebbare Abschnitt in der Regel um wenige Grad verschwenkt, sodass sein
Ende vom Ende des festen Schienenabschnitts in eine Position seitlich dazu bewegt
wird (z.B. zum Ende eines weiteren festen Schienenabschnitts hin).
[0027] Darüber hinaus kann die Dehnfuge auch dazu genutzt werden, um aufgrund von Wärmeausdehnung
entstehende Spannungen im Schienenstrang auszugleichen. Im Fall eines formschlüssigen
Antriebs mit im Bereich der Dehnfugenkonstruktion angeordneten Eingriffselementen
tritt außerdem beim Schließen bzw. Verändern des Spalts kein zu großer Teilungsfehler
in der Zahnstange auf und ermöglicht einen in jeder Dehnfugen-Stellung noch guten
Zahneingriff.
[0028] Das Schienensystem kann einen zweiten festen Schienenabschnitt aufweisen, und der
lateral verschiebbare Schienenabschnitt kann ein zweites Ende aufweisen, wobei die
Dehnfugenkonstruktion oder eine weitere Dehnfugenkonstruktion zwischen einem Ende
des zweiten festen Schienenabschnitts und dem zweiten Ende des lateral verschiebbaren
Schienenabschnitts angeordnet ist. Die beschriebenen Vorteile werden in dieser Ausführungsform
durch eine Dehnfugenkonstruktion jeweils an beiden Spalten realisiert.
[0029] Die Dehnfugenkonstruktion ist insbesondere zum Ausgleich von Längenänderungen des
Schienensystems ausgebildet und angeordnet.
[0030] Die Dehnfugenkonstruktion kann zur Verringerung der Spaltbreite eines Spalts im Bereich
einer Weiche oder Schiebebühne ausgebildet und angeordnet sein.
[0031] Im normalen Fahrbetrieb ist das Schienensystem arretiert, d.h. in diesem Zustand
ist das Überfahren des durch die Dehnfugenkonstruktion überbrückten Spalts mit maximaler
Geschwindigkeit sowie maximaler Antriebskraft möglich. Der Antrieb, z.B. in Form eines
Hydraulikzylinders, fährt einen Spann- bzw. Arretierbolzen in einen Arretierbereich,
der im Endbereich des benachbarten stationären Schienenabschnitts angeordnet ist,
bis zu einem Anschlag hinein. Anschließend wird der Hydraulikzylinder drucklos gemacht
und die Ventile in beide Richtungen geöffnet. In diesem Zustand befindet sich die
Mechanik im passiven Modus und die Dehnfugenkonstruktion dient dabei als Dehnfuge.
Der vorhandene überbrückte Spalt stellt dabei den Ausgangszustand dar, der einer vorher
berechneten Einbautemperatur der Weiche entspricht. Im Falle einer Ausdehnung oder
einer Verringerung der Spaltbreite wird diese Differenz durch sämtliche beidseitig
durch elastische Elemente gelagerte Verstellelemente aufgenommen bzw. auf die Zwischenabstände
zwischen den Verstellelementen verteilt. Auf diese Weise kann ein zulässiger Teilungsfehler
erreicht werden. Die Antriebskraft beim Überfahren der Weichenmechanik wird dabei
von den Tellerfedern komplett aufgenommen, ohne dass eine merkliche Verschiebung stattfindet.
Größere Längenausdehnungen infolge der Wärmeausdehnung können durch mehrere hintereinander
geschaltete Module/Dehnfugenkonstruktionen aufgenommen werden.
[0032] Die Anzahl der Verstellelemente und deren Abstände sind je nach Anforderungen und
Rahmenbedingungen zu wählen.
[0033] In einem nicht arretierten Zustand, in dem der seitlich verschiebbare Abschnitt der
Weiche oder der Schiebbühne erfolgen soll, wird der Spann- bzw. Arretierbolzen des
Betätigungselements der Dehnfugenkonstruktion durch beispielsweise einen Hydraulikzylinder
aus dem Anschlussstück des benachbarten stationären Schienenabschnitts herausbewegt.
In diesem Zustand spannt der Hydraulikzylinder über den Spann- bzw. Arretierbolzen
die gesamte Mechanik, sodass ein nicht überbrückter (offener) Spalt zwischen dem stationären
Schienenabschnitt und den seitlich beweglichen Komponenten der Weiche bzw. der Schiebebühne
entsteht. Im folgenden Schritt kann das Weichensegment zum Wartungsgleis seitlich
(relativ zur Längsachse der Schiene) geschoben werden. Um das Weichensegment wieder
mit dem Anschlussstück zur festen Schiene zu verbinden, wird das Weichensegment in
die ursprüngliche Position zurückbewegt. Der Hydraulikzylinder wird wieder ausgefahren,
sodass sich der Mechanismus unter dem Einfluss der Tellerfedern wieder entspannt und
dabei den offenen Spalt schließt/überbrückt. Im letzten Schritt bewegt sich der Spann-
bzw. Arretierbolzen wieder ins Anschlussstück des stationären Schienenabschnitts.
[0034] Das System ist sinnvoll für den Einsatz bei schienengebundenen Transportsystemen,
insbesondere auch bei Vergnügungsbahnen, wie Achterbahnen etc..
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0035] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele anhand der Figuren deutlich. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht eines Abschnitts des erfindungsgemäßen Schienensystems
in einer ersten Ausführungsform;
Figur 2 eine Schnittansicht eines Abschnitts des erfindungsgemäßen Schienensystems
in einer zweiten Ausführungsform;
Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines Abschnitts des erfindungsgemäßen Schienensystems
in einem ersten Zustand;
Figur 4 den Abschnitt des erfindungsgemäßen Schienensystems aus Figur 3 in einem zweiten
Zustand.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
[0036] Die Figur 1 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Schienensystems 1 gemäß
der Erfindung.
[0037] Das Schienensystem 1 weist einen stationären Schienenabschnitt 2 auf, der durch einen
Spalt unterbrochen ist. Der Spalt befindet sich zwischen einem ersten Ende 2a des
Schienenabschnitts 2 und einem zweiten gegenüberliegendem Ende 2b des Schienenabschnitts
2.
[0038] In dem Spalt ist die erfindungsgemäße Dehnfugenkonstruktion 3 angeordnet, die den
Spalt überbrückt. Die Dehnfugenkonstruktion 3 weist in diesem Fall vier Verstellelemente
30a, 30b, 30c, 30d auf, die als Schienenabschnitte ausgebildet sind. Dies bedeutet,
dass die Verstellelemente 30a, 30b, 30c, 30d im Wesentlichen ein dem Schienenabschnitt
2 entsprechendes Querschnittsprofil aufweisen. An den dem ersten Ende 2a und zweiten
Ende 2b des Schienenabschnitts 2 benachbarten Seiten weist die Dehnfugenkonstruktion
3 Anschlusselemente 31 bzw. 32 (in diesem Fall in Form von Vorsprüngen) auf, die in
entsprechende Anschlüsse 20a, 20b des Schienenabschnitts 2 (in diesem Fall in Form
von zu den Anschlusselementen 31 und 32 passenden komplementären Vertiefungen) eingreifen.
[0039] Zwischen den Verstellelementen 30a, 30b, 30c, 30d sind elastische Elemente, in diesem
Fall Tellerfedern 33a, 33b, 33c, angeordnet, die eine elastische Spannung erzeugen,
die die Anschlusselemente 31 und 32 entlang einer Längsachse L des Schienenabschnitts
2 auseinander drückt. Bei einer Verringerung der Spaltbreite werden die elastischen
Elemente 33a, 33b, 33c komprimiert. Die Tellerfedern 33a, 33b, 33c sind so komprimierbar,
dass sich bei einer Änderung der Breite S des Spalts wenigstens einen Teil der Verstellelemente
30a, 30b, 30c, 30d entlang der Längsachse L verschieben können. Die Änderung der Spaltbreite,
z.B. aufgrund einer (temperaturbedingten) Längenänderung des Schienenabschnitts 2
links- und/oder rechtsseitig des Spalts, wird entsprechend der Anzahl der im Spalt
angeordneten beweglichen Verstellelemente 30b, 30c auf die beweglichen Verstellelemente
30b, 30c verteilt. Die Änderung der resultierenden Spaltbreite zwischen benachbarten
Verstellelementen 30a, 30b, 30c, 30d ist umso geringer, je größer die Anzahl der beweglichen
Verstellelemente 30b, 30c ist.
[0040] Um ein seitliches Ausweichen der Verstellelemente 30a, 30b, 30c, 30d zu verhindern,
kann eine Führung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die die Bewegung der Verstellelemente
30a, 30b, 30c, 30d auf eine lineare Bewegung in Richtung der Längsachse L beschränkt.
[0041] Durch die Konstruktion können auch größere Spalte S im Schienenabschnitt 2 überbrückt
werden, ohne dass das Fahrzeug beim Überfahren des Spalts einen Schlag erhält und
die Insassen belastet werden. Zudem wird eine Belastung der Rad- und Achsenkonstruktion
des Fahrzeugs reduziert. Darüber hinaus wird eine Einschränkung der Geschwindigkeitscharakteristik
beispielsweise einer Achterbahnfahrt vermieden, da der Spalt mit Hilfe der Erfindung
auch bei niedrigen Temperaturen nicht mit reduzierter Geschwindigkeit überfahren werden
muss.
[0042] In der Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Abschnitts des erfindungsgemäßen
Schienensystems 2 dargestellt, wobei gleiche Komponenten des Systems 1 mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet sind. Obige Beschreibungen gelten auch für die entsprechenden
Komponenten der zweiten Ausführungsform.
[0043] Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind jedoch die Verstellelemente 30a, 30b,
30c, 30d (ggf. zusätzlich zur Funktion als Schienenabschnitte) mit Zahnelementen,
die zum Tragen von Eingriffselementen 34 eines formschlüssigen Antriebs vorgesehen
sind, ausgestattet. Im vorliegenden Fall trägt jedes Verstellelelement zwei Zahnelemente,
es können aber auch nur eines oder mehr als zwei sein. Die streckenseitigen Eingriffselemente
34 (in der Figur 2 ist nur eines der Eingriffselemente beispielhaft mit einem Pfeil
markiert) können beispielsweise Kettenglieder sein, die mit einem Zahnrad eines Fahrzeugs
(nicht dargestellt) zusammenwirken können.
[0044] Bei herkömmlichen Schienensystemen kann ein Spalt vorgesehen sein, der als Dehnfuge
wirkt. Problematisch daran kann sein, dass infolge der Wärmeausdehnung, wie bereits
beschrieben, die Größe S des Spalts variiert. Durch die Veränderung der Spaltbreite
S wird ein Teilungsfehler zwischen den links- und rechtsseitigen Eingriffselementen
34 generiert. Um diesen nicht zu groß werden zu lassen, wird er nicht nur auf einen
Zahnstangenelement umgelegt, sondern auf die an den Verstellelementen 30a, 30b, 30,
30d befestigten "verstellbaren" (bzw. entlang der Längsachse L bewegbaren) Eingriffselemente
34 verteilt. Die Verstellelemente 30a, 30b, 30, 30d bzw. Zahnstangenelemente, Kettenhalter,
Kettenhalteraufnahmen und/oder Eingriffselemente sind beispielsweise durch Tellerfedern
mittelbar oder unmittelbar voneinander getrennt. Bei einer Ausdehnung der Schiene
verteilt sich die Längenänderung der Schiene 2 auf mehrere bewegbare Verstellelemente
30b, 30c, in der vorliegenden Konstruktion auf die beiden mittleren Verstellelemente
30b, 30c. Selbstverständlich kann die Konstruktion abgeändert werden, indem auch zwischen
den Anschlusselementen 31 und 32 und den benachbarten Verstellelementen 30a, 30d Tellerfedern
vorgesehen werden. Damit könnte der Teilungsfehler auf alle Verstellelemente 30a,
30b, 30, 30d verteilt werden.
[0045] Im Falle einer Ausdehnung oder einer Verringerung der Spaltbreite S kann durch die
Mechanik - je nach Konstruktion - ein Bruchteil der gesamten Spaltausdehnung/-verringerung
aufgenommen werden. Der Teilungsfehler teilt sich auf mehrere Zahnstangenelemente
auf und kann auf einen Wert innerhalb der zulässigen Toleranz reduziert werden. Die
Antriebskraft beim Überfahren des Spalts wird dabei von den Tellerfedern 33a, 33b,
33c komplett aufgenommen, ohne dass eine merkliche Verschiebung stattfindet.
[0046] Größere Längenänderungen bzw. Änderungen der Spaltbreite infolge der Wärmeausdehnung
können durch mehrere hintereinander geschaltete Module/Dehnfugenkonstruktionen 3 kompensiert
werden. Die Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Abschnitts des erfindungsgemäßen
Schienensystems 2, wobei gleiche Komponenten des Systems mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet sind wie im Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsformen. Obige Beschreibungen
gelten auch für die entsprechenden Komponenten der dritten Ausführungsform.
[0047] In dieser Ausführungsform wird die Dehnfugenkonstruktion 3 im Zusammenhang mit einer
Weiche bzw. einer Schiebebühne dargestellt.
[0048] Das Schienensystem 2 weist in diesem Fall einen stationären Schienenabschnitt 21
und einen quer bzw. senkrecht zur Längsrichtung L verschiebbaren Schienenabschnitt
22 auf. Ein erstes Ende 20a des stationären Schienenabschnitts 21 steht einem Ende
20b des zweiten Schienenabschnitts gegenüber. Dazwischen befindet sich eine Dehnfugenkonstruktion
3 mit Komponenten wie oben beschrieben. In diesem Fall sind jedoch vier Tellerfedern
33a, 33b, 33c, 33d beidseitig der Verstellelemente 30b, 30c und 30d angeordnet. Statt
des Anschlusselements 31 ist in dieser Ausführungsform ein Betätigungsschieber 34
vorgesehen. Der Betätigungsschieber 34 ist mit einem Antrieb, z. B. einem Hydraulikzylinder
35, gekoppelt, um von diesem angetrieben zu werden.
[0049] Im in der Figur 3 dargestellten Zustand ist der Betätigungsschieber 34 ausgefahren
und greift in die Aufnahme 20a des Schienenabschnitts 21 ein. Die Konstruktion 3 überbrückt
in diesem Zustand den Spalt zwischen den Enden 2a und 2b der Schienenabschnitte 21
und 22. Die Konstruktion kann als Dehnfuge dienen wie oben beschrieben.
[0050] Um jedoch den beweglichen Schienenabschnitt 22 quer oder senkrecht zur Längsachs
L, wie durch den Pfeil q angedeutet, zu bewegen, muss der Spalt zwischen dem Ende
2a des stationären Schienenabschnitts 21 einerseits und dem beweglichen Schienenabschnitt
22 sowie der eingefahrenen Dehnfugenkonstruktion 3 andererseits so vergrößert werden,
dass die seitliche Bewegung des Abschnitts 22 auch bei minimaler Spaltbreite S gewährleistet
ist. In anderen Worten muss die Längsausdehnung der Dehnfugenkonstruktion die im ersten
Zustand den Spalt S überbrückt) so reduziert werden, dass ein ausreichend großer offener
Spalt S' zwischen den stationären und den seitlich beweglichen Bauteilen entsteht.
[0051] Dieser Zustand mit gebildetem offenen Spalt S' ist in der Figur 4 dargestellt. In
dieser Darstellung wurde der Betätigungsschieber 34 durch den Antrieb 35 so angetrieben,
dass die Federn 33a, 33b, 33c, 33d komprimiert und so der Abstand zwischen den Verstellelementen
30a, 30b, 30c, 30d reduziert wurde. Diese Reduktion der Abstände resultiert in einem
nicht überbrückten, offenen Spalt S' zwischen den stationären Komponenten 21 und den
seitlich verfahrbaren Komponenten. Seitlich verfahrbare Komponenten sind im zweiten
Zustand die Dehnfugenkonstruktion 3 und der bewegliche Schienenabschnitt 22 (Weichenabschnitt).
[0052] Der bewegliche Schienenabschnitt 22 kann, sofern sich an sein anderes Ende (nicht
dargestellt) ebenfalls ein stationärer Schienenabschnitt anschließt, der durch einen
Spalt getrennt ist, eine gleiche Dehnfugenkonstruktion 3 auch am anderen Ende aufweisen.
Der Abschnitt 22 kann damit wie eine Schiebebühne seitlich quer zur Längsrichtung
zu einem Nebengleis hin verfahren werden, wenn die Dehnfugenkonstruktion so komprimiert
wird, dass der Spalt S nicht mehr vollständig überbrückt ist, sodass ein offener Spalt
S' entsteht.
[0053] Selbstverständlich ist die Konstruktion aus den Figuren 3 und 4 auch denkbar im Fall
einer Schienenkonstruktion mit Eingriffselementen 34 für einen formschlüssigen Antrieb,
wie im Zusammenhang mit der Figur 2 beschrieben.
1. Schienensystem (1) für ein Transportsystem, umfassend wenigstens eine Schiene (2),
die wenigstens eine Dehnfugenkonstruktion (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) wenigstens ein in Längsrichtung der Schiene bewegbares
Verstellelement (30a, 30b, 30c, 30d) umfasst.
2. Schienensystem (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) wenigstens ein elastisches Element aufweist, das das
Verstellelement mit Kraft beaufschlagt.
3. Schienensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement oder mehrere Verstellelemente (30b, 30c, 30d) beidseitig durch
eine elastische Kraft beaufschlagt ist bzw. sind.
4. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement oder mehrere Verstellelemente (30b, 30c, 30d) beidseitig elastische
Elemente (33a, 33b, 33c, 33d) aufweisen, die die Verstellelemente (30b, 30c, 30d)
justieren.
5. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das bzw. die elastischen Elemente (33a, 33b, 33c, 33d) Federelemente, insbesondere
Tellerfedern, Schraubenfedern, Reibungsfedern, Ringfedern, Blattfedern und/oder Gummifedern
aufweisen.
6. Schienensystem (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) wenigstens eine aktive Komponente zum Verschieben des
Verstellelements bzw. der Verstellelemente aufweist.
7. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement bzw. die Verstellelemente (30a, 30b, 30c, 30d) als Schienenabschnitte
ausgebildet sind.
8. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement bzw. die Verstellelemente (30b, 30c, 30d) jeweils wenigstens ein
Eingriffselement (34) für eine Verzahnung eines Verzahnungsantriebs umfasst bzw. umfassen.
9. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) einen Antrieb (35) aufweist, wobei die Dehnfugenkonstruktion
(3) durch Betätigung des Antriebs (35) in Längsrichtung (L) der Schiene elastisch
reversibel komprimierbar ist, um einen offenen Spalt (S') zwischen zwei Schienenabschnitten
(21, 22) zu erzeugen.
10. Schienensystem (1) nach Anspruch 9
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antrieb (35) eine Kinematik, einen Zahnradantrieb, einen Seilantrieb, einen Zahnriemen
und/oder einen Stellantrieb umfasst, der insbesondere einen Stellzylinder oder Hydraulikzylinder
umfasst.
11. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schienensystem (1) einen ersten stationären Schienenabschnitt (21) und einen zweiten
lateral verschiebbaren Schienenabschnitt (22) aufweist, wobei die Dehnfugenkonstruktion
(3) zur Erzeugung eines offenen Spalts (S') zwischen einem Ende (2a) des ersten festen
Schienenabschnitts (21) und einem ersten Ende (2b) des lateral verschiebbaren Schienenabschnitts
(22) angeordnet ist.
12. Schienensystem (1) nach Anspruch 11
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schienensystem (1) einen zweiten festen Schienenabschnitt aufweist, und der lateral
verschiebbare Schienenabschnitt (22) ein zweites Ende aufweist, wobei die Dehnfugenkonstruktion
(3) oder eine weitere Dehnfugenkonstruktion zur Erzeugung eines offenen Spalts zwischen
dem Ende des zweiten festen Schienenabschnitts und dem zweiten Ende des lateral verschiebbaren
Schienenabschnitts (22) angeordnet ist.
13. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) zum Ausgleich von Längenänderungen des Schienensystems
ausgebildet und angeordnet ist.
14. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) zur Verringerung der Spaltbreite eines Spalts im Bereich
einer Weiche oder Schiebebühne ausgebildet und angeordnet ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Schienensystem (1) für ein Transportsystem, umfassend wenigstens eine Schiene (2),
die wenigstens eine Dehnfugenkonstruktion (3) aufweist,
wobei die Dehnfugenkonstruktion (3) wenigstens ein in Längsrichtung der Schiene bewegbares
Verstellelement (30a, 30b, 30c, 30d) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement bzw. die Verstellelemente (30a, 30b, 30c, 30d) jeweils wenigstens
ein Eingriffselement (34) für eine Verzahnung eines Verzahnungsantriebs umfasst bzw.
umfassen.
2. Schienensystem (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) wenigstens ein elastisches Element aufweist, das das
Verstellelement mit Kraft beaufschlagt.
3. Schienensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement oder mehrere Verstellelemente (30b, 30c, 30d) beidseitig durch
eine elastische Kraft beaufschlagt ist bzw. sind.
4. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement oder mehrere Verstellelemente (30b, 30c, 30d) beidseitig elastische
Elemente (33a, 33b, 33c, 33d) aufweisen, die die Verstellelemente (30b, 30c, 30d)
justieren.
5. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das bzw. die elastischen Elemente (33a, 33b, 33c, 33d) Federelemente, insbesondere
Tellerfedern, Schraubenfedern, Reibungsfedern, Ringfedern, Blattfedern und/oder Gummifedern
aufweisen.
6. Schienensystem (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) wenigstens eine aktive Komponente zum Verschieben des
Verstellelements bzw. der Verstellelemente aufweist.
7. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellelement bzw. die Verstellelemente (30a, 30b, 30c, 30d) als Schienenabschnitte
ausgebildet sind.
8. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) einen Antrieb (35) aufweist, wobei die Dehnfugenkonstruktion
(3) durch Betätigung des Antriebs (35) in Längsrichtung (L) der Schiene elastisch
reversibel komprimierbar ist, um einen offenen Spalt (S') zwischen zwei Schienenabschnitten
(21, 22) zu erzeugen.
9. Schienensystem (1) nach Anspruch 8
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antrieb (35) eine Kinematik, einen Zahnradantrieb, einen Seilantrieb, einen Zahnriemen
und/oder einen Stellantrieb umfasst, der insbesondere einen Stellzylinder oder Hydraulikzylinder
umfasst.
10. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schienensystem (1) einen ersten stationären Schienenabschnitt (21) und einen zweiten
lateral verschiebbaren Schienenabschnitt (22) aufweist, wobei die Dehnfugenkonstruktion
(3) zur Erzeugung eines offenen Spalts (S') zwischen einem Ende (2a) des ersten festen
Schienenabschnitts (21) und einem ersten Ende (2b) des lateral verschiebbaren Schienenabschnitts
(22) angeordnet ist.
11. Schienensystem (1) nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schienensystem (1) einen zweiten festen Schienenabschnitt aufweist, und der lateral
verschiebbare Schienenabschnitt (22) ein zweites Ende aufweist, wobei die Dehnfugenkonstruktion
(3) oder eine weitere Dehnfugenkonstruktion zur Erzeugung eines offenen Spalts zwischen
dem Ende des zweiten festen Schienenabschnitts und dem zweiten Ende des lateral verschiebbaren
Schienenabschnitts (22) angeordnet ist.
12. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) zum Ausgleich von Längenänderungen des Schienensystems
ausgebildet und angeordnet ist.
13. Schienensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dehnfugenkonstruktion (3) zur Verringerung der Spaltbreite eines Spalts im Bereich
einer Weiche oder Schiebebühne ausgebildet und angeordnet ist.