TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Überdeckung einer Rille einer Schienenanordnung
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
STAND DER TECHNIK
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Schienenanordnungen für Strassenbahn, Eisenbahnen,
etc. bekannt. Typischerweise umfassen die Schienenfahrzeuge Spurkranzräder, weshalb
die Schienenanordnungen eine in Richtung der Schiene verlaufende Rillen aufweisen.
Derartige Rille stellen für verschiedene Verkehrsteilnehmer eine Gefahrenquelle dar.
Insbesondere für Gefährte mit schmalen Reifen, wie beispielsweise Fahrräder, Scooter,
etc. besteht die Gefahr, dass das Rad in die Rille eintaucht und es zum Sturz kommt.
Ein Sturz endet typischerweise mit Verletzung oder gar mit dem Tod des Lenkers.
[0003] Aus der
DE 87 07 445 U1 ist bekannt geworden, dass ein Füllprofil aus Gummi in die Rille einzusetzen ist.
Nachteilig an diesem Füllprofil ist der auftretende Verschleiss durch die Räder, welche
das Füllprofil in die Rille drücken. Es treten einerseits Druckkräfte auf, welche
das Füllprofil zusammendrücken und andererseits treten bei der Überfahrt Schubkräfte
in Richtung der Schiene auf. Es kommt demnach zu einer sehr ungünstigen mechanischen
Belastung, was für die Lebensdauer des Füllprofils nachteilig ist.
[0004] Aus der
FR 563.652 ist eine weitere Lösung bekannt geworden. Hier wird die Rille mittels Platten abgedeckt,
welche über Federpakete gelagert sind. Bei einer Überfahrt werden die Platten von
ihrer Ausgangslage in die Rille hinein gedrückt und bewegen sich aufgrund der Federwirkung
nach erfolgter Überfahrt wieder in die Ausgangslage. In der Ausgangslage ist die Rille
durch die Platte überdeckt, so dass die eingangs genannten Probleme nicht auftreten
können. Bei der Überfahrt verändert sich die Lage des Endpunktes der Platte. Hierzu
ist eine Lasche mit einem Schlitz zur Kompensation der Verschiebung vorhanden. Die
Gesamtlänge des Systems ist somit begrenzt. Weiter kann es zu einem Verkanten der
Platten in der Rille kommen, da diese in ihrer Bewegung von der Ausgangslage ins Innere
der Rille keinerlei Führung aufweisen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung eine Aufgabe
zugrunde, ein System zur Überdeckung einer Rille einer Schienenanordnung anzugeben,
welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Eine besonders bevorzugte
Aufgabe ist es, ein System anzugeben, deren Funktion möglichst lange zuverlässig funktioniert.
[0006] Diese Aufgabe löst der Gegenstand von Anspruch 1. Demgemäss umfasst ein System zur
Überdeckung einer Rille einer Schienenanordnung eine Vielzahl von Segmentelementen
mit jeweils einer Oberseite und einer Unterseite, und mindestens ein auf die Unterseite
wirkendes Rückstellelement. Jeweils zwei benachbart zueinander liegende Segmentelemente
stehen derart miteinander in Verbindung, dass die Vielzahl von miteinander verbundenen
Segmentelemente eine sich entlang einer Längsachse erstreckende Segmentelementkette
bilden. Bei einer Überfahrt mit einem Schienenfahrzeug werden die Segmentelemente
der Segmentelementkette von der Ausgangslage gegen die Wirkung des Rückstellelements
entlang einer Bewegungsrichtung in eine Überfahrtslage gedrückt werden. Nach der Überfahrt
stellt das Rückstellelement die Segmentelemente wieder in die Ausgangslage zurück.
Die Verbindung weist zwischen zwei benachbarten Segmentelementen Spiel auf. Das Spiel
ist dabei derart bereitgestellt, dass bei einer Überfahrt der durch die Auslenkung
in die Überfahrtslage resultierende Längenunterschied in der Segmentelementkette ausgleichbar
ist.
[0007] Durch die Anordnung einer Vielzahl von Segmentelementen, die in einer sich in der
Länge veränderlichen Segmentelementkette zusammengefasst, wird ein Element geschaffen,
welches die Rille zuverlässig abdecket und bei einer Überfahrt durch ein Schienenfahrzeug
schonend nach unten gedrückt wird.
[0008] Aufgrund der Anordnung von vielen Segmentelementen ergeht zudem der Vorteil, dass
die Segmentelementkette zuverlässiger arbeiten kann. Dies aufgrund der Tatsache, dass
keine langen Führungen notwendig sind, welche durch Verschmutzung anfällig auf ein
Verklemmen wären. Zudem werden nur die Segmentelemente bewegt, welche gerade von einem
Rad überfahren werden, sowie durch die vertikale Kraft die Nachbarelemente. Die anderen
Segmentelemente werden bleiben in der Ausgangslage.
[0009] Jedes Segmentelement wird durch die Verbindung mit einem benachbarten Segmentelement
bezüglich der Längsrichtung in der Rille gelagert, was den Vorteil mit sich bringt,
dass Kräfte in Längsrichtung jeweils auf die einzelnen Segmentelemente wirken und
nicht auf die Segmentelementekette als solches.
[0010] Durch das Spiel zwischen zwei benachbarten Segmentelementen ist die Segmentelementkette
in Längsrichtung gesehen dehnbar. Diese Längsdehnung erlaubt den Einbau sowohl in
gerade verlaufende Strecken als auch in Kurvenabschnitten.
[0011] Unter der Ausdrucksweise "Spiel" wird verstanden, dass zwei benachbarte Segmentelement
in Richtung der Längsachse sich relativ zueinander verschieben können.
[0012] Mit anderen Worten gesagt: Die Verbindung zwischen zwei benachbarten Segmentelementen
ist derart ausgebildet, dass der entstehende Längenunterschied durch das entsprechende
Spiel ausgeglichen werden kann. Hierdurch kann die mechanische Belastung auf die Elemente,
welche die Rille abdecken, minimiert werden.
[0013] Die Verbindung zwischen zwei Segmentelementen kann auch als Gelenk bezeichnet werden,
wobei das Gelenk mit dem entsprechenden Spiel ausgebildet ist.
[0014] Vorzugsweise ist das Spiel durch die Geometrie der Segmentelemente und der Verbindung
so ausgelegt, dass es nur in der Längsrichtung wirkt und dass es in der Bewegungsrichtung
spielfrei ist. Die Bewegungsrichtung verläuft in Einbaulage im Wesentlichen in der
Vertikalen. Die vertikale Spielfreiheit ermöglicht die Übertragung der vertikalen
Kräfte bei der Bewegung von der Ausgangslage in die Überfahrtslage, wobei die Segmentelementkette
in der Längsrichtung kraftfrei bleibt. Hiermit wird eine Überbelastung der Kette vermieden.
[0015] Durch die Verbindung der einzelnen Segmentelemente zur Segmentelementkette ergeht
weiter der Vorteil, dass die Montage vor Ort sehr einfach ist, weil die Segmentelementkette
als einzelnes Element in die Rille einlegbar ist.
[0016] Jedes einzelne Segmentelement ist als vergleichsweise steifes Element ausgebildet.
Das heisst, das Segmentelement wird bei der Überfahrt nicht verformt, sondern es wird
lediglich die Lage des Segmentelements verändert. Dies trägt zur Langlebigkeit bei.
[0017] Vorzugsweise ist pro Segmentelement mindestens ein Rückstellelement angeordnet. Es
ist aber auch denkbar, dass beispielweise bei jedem zweiten Segmentelement ein Rückstellelement
angeordnet ist.
[0018] Vorzugsweise weist jedes der Segmentelemente jeweils endseitig je einen Verbindungsabschnitt
auf, wobei zwei Verbindungsabschnitte von zwei benachbarten Segmentelementen über
ein Verbindungselement verschwenkbar miteinander verbunden sind. Vorzugsweise wird
das Spiel zwischen dem Verbindungselement und einem der beiden Verbindungsabschnitte
bereitgestellt. Das heisst, das Verbindungselement ist fest an einem der Verbindungsabschnitte
gelagert und mit Spiel mit dem anderen Verbindungsabschnitt in Verbindung.
[0019] Vorzugsweise weist über die Länge der Segmentelementkette jede Verbindung zwischen
zwei benachbarten Segmentelementen das besagte Spiel auf. Diese Ausführungsform weist
den Vorteil auf, dass alle Segmentelemente in der Segmentelementkette identisch ausgebildet
werden können. Zudem wird das Spiel über die Gesamtlänge der Segmentelementkette aufgeteilt.
[0020] Das Spiel wird bei der Überfahrt eines Rades lokal verteilt und stellt sich vorzugsweise
nur dort ein, wo das Rad liegt, das heisst, dort, wo eine Verlängerung der Kettenlinie
erforderlich ist.
[0021] Alternativ dazu sind über die Länge der Segmentelementkette mindestens jede zweite
Verbindung ohne Spiel und alle anderen Verbindungen sind mit dem besagten Spiel ausgestattet
sind.
[0022] Vorzugsweise sind die Enden der Segmentelementkette bezüglich einer Bewegung in Richtung
der Längsachse fest anordbar und bezüglich einer Bewegung quer zur Längsachse von
der Ausgangslage in die Überfahrtslage bewegbar anordbar.
[0023] Mit anderen Worten gesagt ist die Segmentelementkette derart angeordnet, dass sich
die Segmentelementkette bei einer Überfahrt eines Schienenfahrzeugs nicht in Richtung
der Längsrichtung, sondern nur in die Richtung quer zur Längsachse bewegt. Die Längsachse
verläuft in Einbaulage typischerweise parallel zur Oberseite der Schienentrasse, das
heisst im Wesentlichen in der Horizontalen, oder wenn Steigung vorhanden ist, leicht
winklig zur Horizontalen. Die Querrichtung verläuft dann in der Vertikalen, oder wenn
Steigung vorhanden ist, leicht winklig zur Vertikalen.
[0024] Die Enden stehen beispielsweise mit der Schiene oder mit anderen ortsfest montieren
Elementen in Kontakt.
[0025] Vorzugsweise ist einer der Verbindungsabschnitte als Lasche und der andere der Verbindungsabschnitte
als Gabel zur Aufnahme einer Lasche des benachbarten Segmentelements ausgebildet.
Die Gabel weist eine gabelseitige Lageröffnung und die Lasche weist eine laschenseitige
Lageröffnung auf. Ein Bolzen wird durch die beiden Lageröffnungen von zwei benachbarten
Segmentelementen geführt.
[0026] Diese Art der Verbindung zwischen den beiden Segmentelementen hat den Vorteil, dass
eine einfache mechanische Struktur geschaffen werden kann.
[0027] Vorzugsweise ist die gabelseitige Lageröffnung als in Richtung der Längsachse orientiertes
Langloch ausgebildet und der Bolzen ist fest in der laschenseitigen Lageröffnung gelagert.
Die laschenseitige Lageröffnung ist vorzugsweise kreisrund. Alternativerweise ist
die laschenseitige Lageröffnung als in Richtung der Längsachse orientiertes Langloch
ausgebildet und der Bolzen ist fest in der gabelseitigen Lageröffnung gelagert. Die
gabelseitige Lageröffnung ist vorzugsweise kreisrund. Das Langloch ist in beiden Varianten
in Richtung der Längsachse ausgerichtet und in der Querrichtung liegt der Bolzen spielfrei
im Langloch.
[0028] Vorzugsweise ist die Frontseite der Gabel konvex gerundet ausgebildet, während das
Segmentelement beim Laschenfuss eine konkave Rundung aufweist. Die konvexe Rundung
ragt in die konkave Rundung ein.
[0029] Vorzugsweise ist jedes der Segmentelemente mit einer Führung geführt, wobei die Führung
eine Bewegung der Segmentelemente in die Bewegungsrichtung von der Ausgangslage in
die Überfahrtslage zulässt, wobei die Führung eine Bewegung der Segmentelemente in
Richtung der Längsachse verhindert und wobei die Führung ein seitliches Auslenken
quer zur Längsachse und quer zur Bewegungsrichtung der Segmentelemente verhindert.
Durch die Führung von jedem einzelnen Segmentelement ergeht der Vorteil, dass die
Führung im Vergleich zu Vorrichtungen aus dem Stand der Technik auf kleinere Teilsegmente
aufgeteilt ist, welche in der Richtung der Längsachse, also in Fahrtrichtung, durch
das Spiel entkoppelt sind und womit sich die Schubkräfte in der Fahrtrichtung nicht
aufsummieren.
[0030] Durch die Führung ergeht weiter der Vorteil, dass Kräfte in Richtung der Längsachse
in die Führung eingeleitet werden können. Hierdurch kommt es nicht zu einer Belastung
in Richtung der Längsachse auf die Verbindung zwischen zwei benachbarten Segmentelementen.
[0031] Vorzugsweise weist die Führung ein seitlich zu einer Schiene anordnenbares Führungselement
auf, wobei das Führungselement ein seitliches Auslenken quer zur Längsachse und quer
zur Bewegungsrichtung der Segmentelemente von der Ausgangslage in die Endlage verhindert,
wobei die Segmentelemente an einer Führungsfläche des Führungselements geführt werden,
und wobei zwischen Führungsfläche und Segmentelement vorzugsweise ein die Reibung
vermindertes und die schnelle Rückstellbewegung dämpfendes Element angeordnet ist.
[0032] Die Führung durch das Führungselement stellt eine seitliche Führung bereit, so dass
die Segmentelemente bzw. die Segmentelementkette in Position zur Schiene verbleiben.
[0033] Das die Reibung vermindernde Element kann Teil der Führungsfläche sein, oder es kann
ein separates Element vorgesehen sein. Beispielsweise wäre die Anordnung einer Einlage
oder einer Platte aus Kunststoff denkbar.
[0034] Vorzugsweise weist die Führung für die Verhinderung einer Bewegung der Segmentelemente
in Richtung der Längsachse an jedem der Segmentelemente einen Führungsbolzen auf,
welcher in einen Führungsschlitz geführt wird, wobei der Führungsschlitz quer zur
Längsachse orientiert ist.
[0035] Mit anderen Worten gesagt können die Segmentelemente nur in vertikaler Richtung,
nicht aber in horizontaler Richtung bewegt werden. Ist die Schiene geneigt eingebaut,
so sind die oben beschriebenen Richtungen auch um diesen Neigungswinkel geneigt.
[0036] Die derart ausgebildete Führung hat den Vorteil, dass die in Längsrichtung auf die
Segmentelementkette wirkenden Kräfte von der Führung aufgenommen werden und nicht
in einer Verschiebung der Segmentelementkette in Richtung der Längsachse resultieren.
[0037] Hierdurch resultieren keine Schubkräfte auf die Verbindung zwischen den einzelnen
Segmentelementen und auf die Segmentelementkette als solches.
[0038] Der Führungsschlitz ist im Wesentlichen in vertikaler Richtung orientiert.
[0039] Besonders bevorzugt ist genau ein einziger Führungsbolzen angeordnet, welcher mittig
im zwischen den beiden Verbindungsabschnitten am Segmentelement liegt.
[0040] Vorzugsweise sind die Führungsschlitze im Führungselement angeordnet, wobei der Führungsbolzen
vorzugsweise durch den Führungsschlitz hindurch ragt und an einer gegenüber der Führungsfläche
liegenden Fläche anliegt.
[0041] Vorzugsweise weist der Führungsbolzen einen Flansch auf, welcher an der Führungsfläche
anliegt. Der Flansch kann Teil des Führungsbolzens sein oder er kann als separates
Teil, das mit dem Führungsbolzen in Verbindung steht, ausgebildet sein.
[0042] Vorzugsweise steht das Rückstellelement, welches unterhalb des Segmentelementes angeordnet
ist, auf einer Lagerplatte auf. Die Lagerplatte kann am Führungselement angeformt
oder befestigt sein.
[0043] Vorzugsweise ist das Rückstellelement ausgewählt aus der Gruppe von Spiralfeder,
Blattfeder, Gummiblock, pneumatische Feder oder eine hydraulische Feder.
[0044] Vorzugsweise ist das Rückstellelement derart ausgebildet, dass das Rückstellelement
erst ab einer Gewichtskraft von 50 Kilogramm einfedert.
[0045] Vorzugsweise weist jedes der Segmentelemente eine Anschlagsfläche auf, welche derart
ausgebildet ist, dass das Segmentelement in Ausgangslage an der Unterseite des Schienenkopfs
anschlägt. Das heisst mit anderen Worten, dass das Rückstellelement das Segmentelement
mit der Anschlagsfläche gegen die Unterseite des Schienenkopfs drückt.
[0046] Vorzugsweise weist jedes der Segmentelemente auf der Anschlagsfläche eine lärmreduzierende
Schicht auf, z.B. aus einem Elastomer, um die Lärmentwicklung beim Rückstellen, wo
es zu einem erneuten Kontakt zwischen Segmentelement und Schienenkopf kommt, zu minimieren.
Die lärmreduzierende Schicht kann auch auf der Unterseite des Schienenkopfs angeordnet
sein.
[0047] Vorzugsweise ist das Segmentelement auf seiner Oberseite mit einer die Reibung zwischen
einem überfahrenden Fahrzeug und dem Segmentelement beeinflussenden Struktur versehen.
Die Struktur ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Gleitwiderstand beim
Kontakt mit dem Rad eines Schienenfahrzeug nicht erhöht wird, während der Gleitwiderstand
beim Kontakt mit dem Pneu eines Fahrrades erhöht wird. Dieser Effekt kann durch eine
mechanische in die Oberfläche eingearbeitete Struktur, wie Rillen, Zacken, etc. erzielt
werden. Die reibungsbeeinflussende Struktur kann aber auch durch eine Beschichtung
der Oberfläche bereitgestellt werden.
[0048] Vorzugsweise ist das Segmentelement aus Stahl, aus einem Gusswerkstoff, aus metallischen
Gläsern, aus Hartgummi, aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff oder aus einem
faserverstärkten Kunststoff.
[0049] Wird das System aus Metallen gefertigt, so nimmt auch der Einfluss der Temperatur
auf das Systemverhalten markant ab, weil in gängigen Temperaturbereichen sich die
Eigenschaften wie die Steifigkeiten nur unmerklich verändern werden.
[0050] Vorzugsweise weist das Segmentelement im Wesentlichen solche Eigenschaften auf, dass
unter den wirkenden Lasten keine bleibenden Deformationen auftreten. Hierzu können
vorzugsweise Stahl, Gusswerkstoffe, Hartgummi, faserverstärkte Verbundwerkstoff oder
Kunststoff oder auch metallischen Gläser eingesetzt werden.
[0051] Vorzugsweise ist die Länge eines Segmentelements zwischen 10 Zentimeter und 50 Zentimeter.
[0052] Vorzugsweise ist das Spiel in Richtung der Längsachse gesehen im Bereich von 1 Millimetern
bis 30 Millimetern. Die optimale Bemessung des Spiels ist direkt von der Länge der
Segmente und ihrer vertikalen Verschiebung abhängig.
[0053] Vorzugsweise ist die Länge der Segmentelementkette grösser als 0.5 Meter. Grundsätzlich
erlaubt der modulare Aufbau die Umsetzung der Kette in beliebiger Länge. Das Minimalmass
ist durch die Länge eines Elementes gegeben.
[0054] Eine Schienenanordnung umfasst ein System nach obiger Beschreibung und eine Schiene
mit einem Schienenkopf, einem Schienensteg und einem Schienenfuss, wobei sich die
Segmentelementkette neben dem Schienenkopf in Richtung der Schiene erstreckt und wobei
die Rückstellelemente im Wesentlichen im Bereich des Schienenstegs angeordnet sind.
[0055] Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0056] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen
beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen
sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Systems zur Überdeckung einer Rille einer Schienenanordnung
nach einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 2
- eine weitere perspektivische Ansicht der Figur 1;
- Fig. 3
- eine weitere perspektivische Ansicht der Figuren 1 und 2;
- Fig. 4
- eine Explosionsdarstellung des Systems gemäss den Figuren 1 und 2;
- Fig. 5a/b
- Detailansichten einer Segmentelementkette der vorhergehenden Figuren;
- Fig. 5c/d
- weitere Detailansicht der Segmentelementkette der vorhergehenden Figuren;
- Fig. 6
- eine Schnittansicht des Systems quer zur Längsrichtung, wobei die Segmentelementkette
in der Ausgangslage liegt;
- Fig. 7
- eine Schnittansicht des Systems quer zur Längsrichtung, wobei die Segmentelementkette
in der Überfahrlage liegt; und
- Fig. 8
- eine perspektivische Ansicht mit der Befestigung der Segmentelementkette.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0057] In den Figuren wird ein System zur Überdeckung einer Rille 1 einer Schienenanordnung
2 gezeigt. Das System umfasst eine Vielzahl von Segmentelementen 3 mit jeweils einer
Oberseite 4 und einer Unterseite 5 und pro Segmentelement 3 mindestens ein auf die
Unterseite 5 wirkendes Rückstellelement 6. Jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete
Segmentelemente 3 stehen miteinander in Verbindung. Eine Vielzahl von miteinander
verbundenen Segmentelementen 3 bilden eine sich entlang einer Längsachse L erstreckende
Segmentelementkette 7. Die Segmentelementkette 7 liegt dabei in Einbaulage, so wie
in der Figur 1 gezeigt, neben einer Schiene 32 einer Schienenanordnung 2. Die Oberseite
4 der Segmentelement 3 ist jeweils im Wesentlichen auf Höhe der Gleitfläche 26 des
Schienenkopfs 24 der Schiene 2. Bei einer Überfahrt mit einem Schienenfahrzeug werden
die Segmentelemente 3 der Segmentelementkette 7 von einer Ausgangslage A, wie in der
Figur 1 gezeigt, gegen die Wirkung des Rückstellelements 6 entlang einer Bewegungsrichtung
B in eine Überfahrtslage U, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, gedrückt. In der Figur
2 ist noch ein Rad 27 des Schienenfahrzeugs schematisch dargestellt. Nach der Überfahrt
stellt das Rückstellelement 6 die Segmentelemente 3 wieder in die Ausgangslage zurück.
[0058] In der Ausgangslage A überdecken die Segmentelemente 3 bzw. die Segmentelementkette
7 die Rille 1 der Schienenanordnung 2, derart, dass die Schienenanordnung für Zweiradfahrer
oder Fussgänger gefahrlos, das heisst, ohne ein Einhängen in der Rille 1, passiert
werden kann. Die Rille 1 ist von oben her gesehen im Wesentlichen ausgefüllt.
[0059] Die Verbindung zwischen zwei benachbarten Segmentelementen 3 weist ein Spiel S auf.
Bei einer Überfahrt mit einem Schienenfahrzeug verändert sich aufgrund der Auslenkung
der Segmentelementkette 7 von der Ausgangslage A in die Überfahrtslage U deren Länge.
Das Spiel S ist dabei derart dimensioniert, dass bei einer Überfahrt der durch die
Auslenkung in die Überfahrtslage U resultierende Längenunterschied in der Segmentelementkette
7 ausgleichbar ist.
[0060] In der Figur 1 wird, wie bereits erwähnt, die Segmentelementkette 7 in der Ausgangslage
A gezeigt. Jedes der Segmentelemente 3 wird durch das Rückstellelement 6 nach oben
gedrückt. In der gezeigten Ausführungsform weist jedes der Segmentelemente 3 eine
Anschlagsfläche 23 auf. Mit dieser Anschlagsfläche 23 wird das Segmentelement 3 gegen
die Unterseite 24 des Schienenkopfs 25 gedrückt. In der Ausgangslage schlägt also
das Segmentelement 3 mit der Anschlagsfläche 23 an der Unterseite 24 am Schienenkopf
25 an. Die Anschlagsfläche 23 wird hier durch einen Fortsatz gebildet, welcher sich
vom Segmentelement 3 seitlich weg erstreckt.
[0061] In der Figur 2 wird sodann die Überfahrtslage U dargestellt. Hier kann gut erkannt
werden, dass die Segmentelemente 3 von der Ausgangslage A in die Überfahrtslage U
bewegt werden. Es handelt sich bei der Bewegung um eine Bewegung nach unten, das heisst,
von der Ausgangslage A entlang der Bewegungsrichtung B in die Überfahrtslage U. Nach
unten heisst in diesem Zusammenhang von der Gleitfläche 26 der Schiene 32 nach unten
in Richtung Schienenfuss 33.
[0062] In der Figur 3 wird die Überfahrtslage U gemäss der Figur 2 gezeigt. Hier jedoch
ohne das Rad 27.
[0063] Die Figur 4 zeigt eine Explosionsdarstellung mit den Einzelteilen. Einer der Verbindungsabschnitte
des Segmentelementes 7 ist als Lasche 9 ausgebildet und der andere Verbindungsabschnitt
ist als Gabel 10 zur Aufnahme einer Lasche 9 des benachbarten Segmentelementes 3 ausgebildet.
Die Gabel 10 weist eine gabelseitige Lageröffnung 12 und die Lasche 9 weist eine laschenseitige
Lageröffnung 13 auf. Wenn die Lasche 9 in die Gabel 10 einragt, kann ein Bolzen 14
durch die beiden Lageröffnungen 12, 13 von den beiden benachbarten Segmentelementen
3 hindurchgeführt werden. Hierbei werden die zwei benachbarten Segmentelemente miteinander
in der horizontalen Richtung gleitend verbunden.
[0064] In der gezeigten Ausführungsform gemäss der Fig. 5a, 5b, 5c ist die laschenseitige
Lageröffnung 13 als in Richtung der Längsachse L orientiertes Langloch ausgebildet.
Die Ausbildung als Langloch wird in der Figur 5a gezeigt. Durch diese Ausbildung kann
das Spiel S bereitgestellt werden. Die gabelseitige Lageröffnung 12 ist als kreisrunde
Lageröffnung ausgebildet und der Bolzen 14 wird fest in diese Lageröffnung 12 eingesetzt.
Das Langloch kann aber auch, wie in der Figur 5d gezeigt, endseitig zum benachbarten
Segmentelement hin, offen ausgebildet sein.
[0065] Die jeweiligen Endseiten der Verbindungsabschnitte 10, 11, welche zum benachbarten
Segmentelement 3 orientiert sind, sind jeweils gerundet mit einer Rundung 28 ausgebildet.
Diese Rundung 28c hat den Vorteil, dass es bei der Bewegung von der Ausgangslage A
in die Überfahrtslage U nicht zu einem Verhaken von benachbarten Segmentelemente 3
kommt.
[0066] Von den Figuren 4, 6 und 7 wird weiter ersichtlich, dass jedes der Segmentelemente
3 mit einer Führung 15 geführt ist. Die Führung 15 kann aus verschiedenen Elementen
zusammengesetzt werden. Die Führung 15 ist derart ausgebildet, dass eine Bewegung
der Segmentelemente 7 in die Bewegungsrichtung B von der Ausgangslage in die Überfahrlage
zugelassen wird. Die Bewegungsrichtung B verläuft in der Einbausituation im Wesentlichen
in der Vertikalen V. Weiter ist die Führung 15 derart ausgebildet, dass eine Bewegung
der Segmentelemente 7 in Richtung der Längsachse L, also parallel zur Schiene 32,
verhindert wird. Ein Verschieben der Segmentelementkette 7 in ihrer Längsrichtung
L ist demnach nicht möglich. Das heisst, entsprechende vom Rad 27 bereitgestellte
Schubkräfte werden über die Führung abgeleitet. Die Führung 15 verhindert weiter ein
seitliches Auslenken quer zur Längsachse L und quer zur Bewegungsrichtung B der Segmentelemente
3 von der Ausgangslage A in die Überfahrtslage U. Zudem, wegen der Fixierung des Bolzens
19 durch den Flansch 29, verhindert die Führung eine Querbewegung zur Schiene 32 hin
bzw. von der Schiene 32 weg in der Richtung N.
[0067] In der gezeigten Ausführungsform weist die Führung 15 eine seitlich zu einer Schiene
32 anordbares Führungselement 16 auf. Das Führungselement 16 ist hier als Führungsplatte
ausgebildet. Das Führungselement 16 verhindert ein seitliches Auslenken quer zur Längsachse
L und quer bzw. normal zur Bewegungsrichtung B der Segmentelemente 7. Das Führungselement
16 weist eine Führungsfläche 17 auf. An dieser Führungsfläche 17 werden die Segmentelemente
3 entsprechend geführt. In der gezeigten Ausführungsform ist zwischen der Führungsfläche
17 und dem Segmentelement 3 ein die Reibung verminderndes Element 18 angeordnet. Beim
reibungsverminderten Element 18 handelt es sich um eine reibungsmindernde Einlage
beispielsweise Kunststoffplatte oder Teflonplatte, welche zwischen der Führungsfläche
17 und dem Segmentelement 3 liegt.
[0068] Weiter verhindert ein Führungsbolzen 19 das Wegbewegen des Segmentelementes 3 von
der Führungsfläche 17. Der Führungsbolzen 19 wird durch einen Führungsschlitz 20 am
Führungselement 16 gelagert und erstreckt sich durch diesen Führungsschlitz 20 entsprechend
hindurch. Der Führungsschlitz 20 ist in der Vertikalen orientiert, das heisst, in
der Bewegungsrichtung B. Über die Führung des Führungsbolzens 19 im Führungsschlitz
20 wird weiter sichergestellt, dass sich das Segmentelement 7 ausschliesslich entlang
der Bewegungsrichtung B bewegen kann. Das heisst, entsprechende Kräfte in Längsrichtung
werden über den Führungsbolzen 19 und dem Führungsschlitz 20 in das Führungselement
16 eingeleitet. In der gezeigten Ausführungsform weist der Führungsbolzen 19 einen
Flansch 29 auf, welcher hier zweiteilig ausgebildet ist. Ein Teil des Flansches 29
ist Teil des Führungsbolzens 19 und ein anderer Teil ist als Teil einer separaten
Führungsplatte 30 bereitgestellt. Der Flansch 29 bzw. hier die Führungsplatte 30 gleitet
über eine Fläche am Führungselement 16 gegenüber der Führungsfläche 17 entlang. Hier
kann ebenfalls ein die Reibung verminderndes Element 18 angeordnet werden.
[0069] Nach oben hin ist der Führungsschlitz 20 durch ein Brückenteil 34, das den Führungsschlitz
20 nach oben hin begrenzt abgeschlossen.
[0070] Die Führungsschlitze 20 könnten aber auch an einem anderen Element, wie beispielsweise
an der Schiene 32 selbst, angeordnet sein.
[0071] Weiter wird von den Figuren 6 und 7 klar, dass hinter dem Führungselement 15 ein
Kastenkörper 31 angeordnet ist, welcher im Wesentlichen den hinteren Bereich, also
dort, wo sich der Führungsbolzen 19 mit dem Flansch 29 bewegt, nach aussen hin abschliesst.
Hierdurch wird bewirkt, dass möglichst wenig Schmutz in den Führungsbereich gerät.
[0072] Der Einbauraum gegeben durch den Kastenkörper 31 ermöglicht auch den schnellen Einbau
des vormonierten Gesamtsystems bestehend aus den Segmentelementen 7, der Rückstellemente
6, der Lagerplatte 22 sowie der seitlichen Führung bestehend aus der Führungselement
16, dem Führungsflansch 29, 30, dem Führungsbolzen 19 und den weiteren Zusatzelementen
wie 18, 14. Das oben beschriebene vormontierte System wird in die Fixierungsnut 36
in der Bodenplatte 35 eingeschoben und mit der Abdeckplatte 37 fixiert. Die Führungsplatte
16 wird dabei mit den Stützblöcken 38 seitlich zusätzlich abgestützt.
[0073] In der gezeigten Ausführungsform ist das Rückstellelement 6 als Spiralfeder ausgebildet.
Das Rückstellelement 6 kann aber auch als Blattfeder, Gummiblock, pneumatische Feder
oder als hydraulische Feder ausgebildet sein.
[0074] Die Beschaffenheit des Segmentelementes 3 ist bezüglich des Verschleisses wichtig,
da dieses mit dem Spurkranz des Rades 27 in Verbindung kommt und entsprechend durch
diesen belastet wird. Darüber hinaus soll das Segmentelement 3 aber für ein überfahrendes
Fahrzeug, wie ein Fahrrad oder ein Motorrad, nicht rutschig sein. Das Segmentelement
7 ist auf seiner Oberseite 4 vorzugsweise mit einer die Reibung zwischen einem überfahrenden
Fahrzeug und mit dem Segmentelement 3 erhöhenden Struktur versehen. Beispielsweise
sind hier entsprechende eingeschliffene oder eingearbeitete Strukturen an der Oberseite
4 zu verstehen. Das Segmentelement 3 ist vorzugsweise aus Stahl, aus einem Gusswerkstoff,
aus Hartgummi, aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff oder Kunststoff oder auch
aus metallischen Gläsern. Weiter weist das Segmentelement 3 vorzugsweise im Wesentlichen
die gleiche Festigkeit wie Stahl auf.
[0075] Die Länge eines Segmentelementes trägt in den Figuren 5a und 5b das Bezugszeichen
C. Die Länge ist vorzugsweise zwischen 10 cm und 50 cm. Das Spiel S in Richtung der
Längsachse L gesehen ist im Wesentlichen im Bereich von 1 mm bis 30 mm, insbesondere
im Bereich von 10 mm bis 25 mm. Weiter ist die Länge der Segmentelementkette 7 im
Wesentlichen grösser als 0.5 m. Die Länge hängt aber im Wesentlichen von der Einbausituation
ab.
[0076] In der Figur 8 wird schliesslich die Befestigung der Segmentelementkette 7 gezeigt.
In der dargestellten Ausführungsform wird ein letztes Segmentelement 3 fest angeordnet.
Hier wird das letzte Segmentelement 3 mit einem Bolzen 39 zum Führungselement 16 gesichert.
Das letztes Segmentelement 3 ist mit einem Winkel winklig geneigt zur Gleitfläche
26 angeordnet, so dass ein Rad eines Schienenfahrzeuges mit geringem Kraftaufwand
auf die Segmentelementkette 7 auffahren kann.
BEZUGSZEICHENLISTE
| 1 |
Rille |
29 |
Flansch |
| 2 |
Schienenanordnung |
30 |
Führungsplatte |
| 3 |
Segmentelement |
31 |
Kastenkörper |
| 4 |
Oberseite |
32 |
Schiene |
| 5 |
Unterseite |
33 |
Schienenfuss |
| 6 |
Rückstellelement |
34 |
Brückenteil |
| 7 |
Segmentelementkette |
35 |
Bodenplatte |
| 8 |
Verbindung |
36 |
Fixierungsnut in der Bodenplatte |
| 9 |
Verbindungsabschnitt, Lasche |
| 37 |
Abdeckplatte Fahrbahn |
| 10 |
Verbindungsabschnitt, Gabel |
38 |
Stützblöcke |
| 11 |
Verbindungselement |
39 |
Bolzen |
| 12 |
gabelseitige Lageröffnung |
|
|
| 13 |
laschenseitige Lageröffnung |
A |
Ausgangslage |
| 14 |
Bolzen |
B |
Betätigungsrichtung |
| 15 |
Führung |
N |
Normalenrichtung zur Führungsplatte resp. Schiene |
| 16 |
Führungselemente |
| 17 |
Führungsfläche |
C |
Länge |
| 18 |
reibungsverminderndes Element |
U |
Überfahrtslage |
| L |
Längsachse |
| 18 |
Führung |
S |
Spiel |
| 19 |
Führungsbolzen |
|
|
| 20 |
Führungsschlitz |
|
|
| 21 |
Fläche |
|
|
| 22 |
Lagerplatte |
|
|
| 23 |
Anschlagsfläche |
|
|
| 24 |
Unterseite |
|
|
| 25 |
Schienenkopf |
|
|
| 26 |
Gleitfläche |
|
|
| 27 |
Rad |
|
|
| 28 |
Rundung |
|
|
1. System zur Überdeckung einer Rille (1) einer Schienenanordnung (2) umfassend
eine Vielzahl von Segmentelementen (3) mit jeweils einer Oberseite (4) und einer Unterseite
(5), und
mindestens ein auf die Unterseite (5) wirkendes Rückstellelement (6),
wobei jeweils zwei benachbart zueinander liegende Segmentelemente (3) miteinander
in Verbindung stehen, derart, dass die Vielzahl von miteinander verbundenen Segmentelemente
(3) eine sich entlang einer Längsachse (L) erstreckende Segmentelementkette (7) bilden,
wobei bei einer Überfahrt mit einem Schienenfahrzeug die Segmentelemente (3) der Segmentelementkette
(7) von der Ausgangslage (A) gegen die Wirkung des Rückstellelements (6) entlang einer
Bewegungsrichtung (B) in eine Überfahrtslage (U) gedrückt werden und nach der Überfahrt
das Rückstellelement (6) die Segmentelemente (3) wieder in die Ausgangslage (A) rückstellt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung (8) zwischen zwei benachbarten Segmentelementen (3) Spiel (S) aufweist,
derart, dass bei einer Überfahrt der durch die Auslenkung in die Überfahrtslage resultierende
Längenunterschied in der Segmentelementkette (7) ausgleichbar ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Segmentelemente (3) jeweils endseitig je einen Verbindungsabschnitt (9,
10) aufweist, wobei zwei Verbindungsabschnitte (9, 10) von zwei benachbarten Segmentelementen
(3) über ein Verbindungselement (11) verschwenkbar miteinander verbunden sind, wobei
das Spiel (S) zwischen dem Verbindungselement (11) und einem der beiden Verbindungsabschnitte
(9, 10) bereitgestellt wird; oder wobei das Spiel (S) zwischen dem Verbindungselement
(11) und den beiden Verbindungsabschnitten (9, 10) bereitgestellt wird.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge der Segmentelementkette (7) jede Verbindung zwischen zwei benachbarten
Segmentelementen das besagte Spiel (S) aufweist; oder dass über die Länge der Segmentelementkette
(7) mindestens jede zweite Verbindung ohne Spiel und alle anderen Verbindungen mit
dem besagten Spiel (S) ausgestattet sind.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Spiel (S) ausschliesslich in Längsrichtung vorhanden ist und dass in
der Bewegungsrichtung (B) die Verbindung spielfrei ist.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Segmentelementkette (7) bezüglich einer Bewegung in Richtung der Längsachse
(L) fest anordenbar sind und bezüglich einer Bewegung quer zur Längsachse (L) von
der Ausgangslage (A) in die Überfahrtslage (U) bewegbar anordenbar sind.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Verbindungsabschnitte (9) als Lasche und der andere der Verbindungsabschnitte
(10) als Gabel zur Aufnahme einer Lasche des benachbarten Segmentelements (3) ausgebildet
ist, wobei die Gabel eine gabelseitige Lageröffnung (12) und die Lasche eine laschenseitige
Lageröffnung (13) aufweist, wobei ein Bolzen (14) durch die beiden Lageröffnungen
(12, 13) von zwei benachbarten Segmentelementen (3) geführt wird.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die laschenseitige Lageröffnung (13) als in Richtung der Längsachse (L) orientiertes
Langloch ausgebildet ist und dass der Bolzen (14) fest in der gabelseitigen Lageröffnung
(12) gelagert ist; oder dass die gabelseitige Lageröffnung (12) als in Richtung der
Längsachse (L) orientiertes Langloch ausgebildet ist und dass der Bolzen (14) fest
in der laschenseitigen Lageröffnung (12) gelagert ist.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Segmentelemente (3) mit einer Führung (15) geführt ist,
wobei die Führung (15) eine Bewegung der Segmentelemente (3) in die Bewegungsrichtung
(B) von der Ausgangslage in die Überfahrlage zulässt,
wobei die Führung (15) eine Bewegung der Segmentelemente (37) in Richtung der Längsachse
(L) verhindert und
wobei die Führung (15) ein seitliches Auslenken quer zur Längsachse (L) und quer zur
Bewegungsrichtung (B) der Segmentelemente (3) von der Ausgangslage in die Überfahrlage
verhindert.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (15) ein seitlich zu einer Schiene anordbares Führungselement (16) aufweist,
wobei das Führungselement (16) ein seitliches Auslenken quer zur Längsachse (L) und
quer zur Bewegungsrichtung (B) der Segmentelemente (3) verhindert,
wobei die Segmentelemente (3) an einer Führungsfläche (17) des Führungselements (16)
geführt werden, und
wobei zwischen Führungsfläche (17) und Segmentelement (3) vorzugsweise ein die Reibung
vermindertes Element (18) angeordnet ist.
10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (15) für die Verhinderung einer Bewegung der Segmentelemente (3) in Richtung
der Längsachse (L) an jedem der Segmentelemente (3) einen Führungsbolzen (19) aufweist,
welcher in einen Führungsschlitz (20) einragt, wobei der Führungsschlitz (20) quer
zur Längsachse (L) orientiert ist; oder dass die Führungsschlitze (20) im Führungselement
(15) angeordnet sind, wobei der Führungsbolzen (19) vorzugsweise durch den Führungsschlitz
(20) hindurch ragt und an einer gegenüber der Führungsfläche (16) liegenden Fläche
(21) anliegt.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (6) gegenüber dem Segmentelement (3) auf einer Lagerplatte (22)
aufsteht und/oder dass das Rückstellelement (6) ausgewählt aus der Gruppe von Spiralfeder,
Blattfeder, Gummiblock, pneumatische Feder oder eine hydraulische Feder ist.
12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jedes der Segmentelemente (3) eine Anschlagsfläche (23) aufweist, welche derart
ausgebildet ist, dass das Segmentelement (3) in Ausgangslage an der Unterseite (24)
des Schienenkopfs (25) anschlägt.
13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Segmentelement (3) auf seiner Oberseite (4) mit einer die Reibung zwischen einem
überfahrenden Fahrzeug und dem Segmentelement erhöhenden Struktur versehen ist; und/oder
dass das Segmentelement aus Stahl, aus einem Gusswerkstoff, aus Gummi, aus einem faserverstärkten
Verbundwerkstoff oder aus einem faserverstärkten Kunststoff ist;
und/oder
dass das Segmentelement im Wesentlichen die gleiche Festigkeit wie Stahl aufweist.
14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (B) eines Segmentelements (3) zwischen 10 Zentimeter und 50 Zentimeter
ist; und/oder dass das Spiel in Richtung der Längsachse gesehen im Bereich von 5 Millimetern
bis 30 Millimetern, insbesondere im Bereich von 10 Millimetern bis 25 Millimetern
ist; und/oder dass die Länge der Segmentelementkette grösser als 3 Meter ist.
15. Schienenanordnung umfassend ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche und
eine Schiene mit einem Schienenkopf, einem Schienensteg und einem Schienenfuss, wobei
sich die Segmentelementkette neben dem Schienenkopf in Richtung der Schiene erstreckt
und wobei die Rückstellelemente im Wesentlichen im Bereich des Schienenstegs angeordnet
sind.