WEICHE FÜR EIN GLEIS EINES SCHIENENFAHRZEUGS, FAHRWERK, SCHIENENFAHRZEUG, SCHIENENGEBUNDENES VERKEHRSSYSTEM UND VERFAHREN ZUM BETRIEB EINES SCHIENENGEBUNDENES VERKEHRSSYSTEMS

Abstract

 Eine Weiche (1) für ein Gleis eines Schienenfahrzeugs (2), welche wenigstens vier Schienen (3.1,3.2,3.3,3.4) aufweist, wobei eine erste Schiene (3.1) und eine zweite Schiene (3.2) eine erste Spur (4.1) definieren, die zweite Schiene und eine dritte Schiene (3.3) eine zweite Spur (4.2) definieren und die dritte Schiene und eine vierte Schiene (3.4) eine dritte Spur (4.3) definieren, wobei die Spuren jeweils nicht überlappen, wobei Schienenköpfe (5.1,5.4) der ersten Schiene und der vierten Schiene in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft von Rädern (13.1,13.4) einer ersten Welle (14.1) des Schienenfahrzeugs in eine erste Richtung (R.1) aufzunehmen, und wobei Schienenköpfe (5.2,5.3) der zweite Schiene und der dritten Schiene in der Weise eingerichtet sind, um eine Kraft von Rädern (13.2,13.3) einer zweiten Welle (14.2) des Schienenfahrzeugs an einer, der ersten Richtung wenigstens im Wesentlichen entgegengesetzten, zweiten Richtung (R.2) aufzunehmen. Darüber hinaus gibt es auch ein Verfahren zum Betreiben eines schienengebundenen Verkehrssystems mit der Weiche.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Weiche für ein Gleis eines Schienenfahrzeugs, welche wenigstens vier Schienen aufweist, wobei eine erste Schiene und eine zweite Schiene eine erste Spur definieren, die zweite Schiene und eine dritte Schiene eine zweite Spur definieren und die dritte Schiene und eine vierte Schiene eine dritte Spur definieren, wobei die Spuren jeweils nicht überlappen.

[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, das auf einem schienengebundenen Verkehrssystem mit der erfindungsgemäßen Weiche verkehren kann und ein Verfahren zum Betrieb eines schienengebundenen Verkehrssystems mit einer solchen Weiche.

[0003] Weltweit sind verschiedenste schienengebundene Verkehrssysteme im Einsatz, sowohl für den Personentransport als auch für den Warentransport. Beispielsweise verkehren in vielen Ländern Eisenbahnen, deren Gleise zwei Schienen aufweisen, welche in einer definierten Spurweite voneinander angeordnet sind und parallel verlaufen. An Verzweigungen eines Schienennetzes sind Weichen angeordnet, an welchen das jeweilige Schienenfahrzeug abbiegen kann. Im Normalfall sind solche Weichen mit beweglichen Weichenzungen versehen, durch deren jeweilige Stellung die Richtung vorgegeben werden kann, in welche das Schienenfahrzeug an der Weiche, welche an einer Gabelung des Gleises angeordnet ist, abbiegt. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein schienengebundenes Verkehrssystem bereitzustellen, welches eine geringe Störungsanfälligkeit aufweist. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, hierfür Weichen eines solchen schienengebundenen Verkehrssystems zu verbessern.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Weiche für ein Gleis eines Schienenfahrzeugs, ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, welches geeignet ist, mit einer solchen Weiche zusammenzuwirken, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines schienengebundenen Verkehrssystems gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beansprucht.

[0005] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Weiche für ein Gleis eines Schienenfahrzeugs, welche wenigstens vier Schienen aufweist, wobei eine erste Schiene und eine zweite Schiene eine erste Spur definieren, die zweite Schiene und eine dritte Schiene eine zweite Spur definieren und die dritte Schiene und eine vierte Schiene eine dritte Spur definieren, wobei die Spuren jeweils nicht überlappen, wobei Schienenköpfe der ersten Schiene und der vierten Schiene in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft von Rädern einer ersten Welle des Schienenfahrzeugs in eine erste Richtung aufzunehmen, und wobei Schienenköpfe der zweite Schiene und der dritten Schiene in der Weise eingerichtet sind, um eine Kraft von Rädern einer zweiten Welle des Schienenfahrzeugs an einer, der ersten Richtung wenigstens im Wesentlichen entgegengesetzten, zweiten Richtung aufzunehmen.

[0006] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, welches wenigstens einen Radsatz mit wenigstens drei Rädern aufweist, wobei wenigstens ein erstes Rad auf einer ersten Radsatzwelle montiert ist, wobei ein zweites Rad und ein drittes Rad auf einer zweiten Radsatzwelle gegeneinander drehfest montiert sind, wobei Räder der ersten Radsatzwelle in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft in einer ersten Richtung auf Schienen abzustützen und wobei Räder der zweiten Radsatzwelle in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft in einer zweiten Richtung auf Schienen abzustützen, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung entgegengesetzt sind.

[0007] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit dem Fahrwerk nach dem dritten Aspekt der Erfindung.

[0008] Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein schienengebundenes Verkehrssystem mit einer Weiche nach dem ersten Aspekt der Erfindung und einem Schienenfahrzeug nach dem dritten Aspekt der Erfindung, wobei die Schienenköpfe einer zweiten Schiene und einer dritten Schiene in der Weise ausgerichtet sind, dass ein Rad des Schienenfahrzeugs durch die Schwerkraft auf einem jeweiligen Schienenkopf aufliegt, wobei die Schienenköpfe einer ersten Schiene und einer vierten Schiene in der Weise ausgerichtet sind, dass ein Rad eines Schienenfahrzeugs durch die Schwerkraft von einem jeweiligen Schienenkopf abhebt.

[0009] Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines schienengebundenen Verkehrssystems nach dem vierten Aspekt der Erfindung, wobei ein Abrollen eines ersten Rades auf einer ersten Schiene oder einer vierten Schiene im Bereich wenigstens einer Weiche ein Schwenken eines Radsatzes um einen Kontaktpunkt einer Lauffläche eines zweiten Rades, insbesondere dessen äußeren Teilrades, in der Weise bewirkt, dass ein drittes Rad von einer jeweiligen Schiene abgehoben wird, und ein Abrollen eines vierten Rades auf der ersten Schiene oder der vierten Schiene im Bereich der wenigstens einen Weiche ein Schwenken des Radsatzes um einen Kontaktpunkt einer Lauffläche des dritten Rades, insbesondere dessen äußeren Teilrades, in der Weise bewirkt, dass das zweite Rad von der jeweiligen Schiene abgehoben wird.

[0010] Eine Schiene im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein lineares Trag- und Führungselement, wobei Schienen zueinander im Abstand einer Spurweite angeordnet sind und Teil eines Fahrwegs für Schienenfahrzeuge sind. Vorzugsweise laufen auf den Schienen Räder von Schienenfahrzeugen.

[0011] Eine Spur im Sinne der Erfindung wird vorzugsweise durch zwei Schienen gebildet, welche im Abstand einer Spurweite angeordnet sind. Außerhalb einer Weiche sind die Schienen einer Spur im Allgemeinen wenigstens im Wesentlichen parallel.

[0012] Ein Schienenkopf im Sinne der Erfindung weist vorzugsweise jene Schienenoberfläche auf, auf welcher in einem bestimmungsgemäßen Gebrauch Räder des Schienenfahrzeugs laufen.

[0013] Ein Radsatz im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die zu diesem gehörigen Räder alle an einer einzigen Basis befestigt sind. Weiter vorzugsweise sind die Räder auf wenigstens im Wesentlichen parallelen Radwellen angeordnet, deren relative Ausrichtung sich im Fahrbetrieb des Fahrwerks nicht verändert.

[0014] Ein Koppeln von Radsatzwellen im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Betreiben der Radsatzwellen in einer gegenseitigen Abhängigkeit, insbesondere in Bezug auf die Drehzahl und/oder das Drehmoment. Die Kopplung kann vorzugsweise durch eine Steuerung, beispielsweise eines Antriebs oder durch eine mechanische Kopplung, insbesondere über ein Getriebe, erfolgen.

[0015] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein schienengebundenes Verkehrssystem dadurch weniger störanfällig gemacht werden kann, indem dieses Weichen aufweist, welche ohne bewegliche Teile auskommen. Solche beweglichen Teile bilden nämlich sowohl von mechanischer bzw. elektro-mechanischer Seite, als auch von elektronischer Seite eine Schwachstelle eines schienengebundenen Verkehrssystems. Dies gilt insbesondere dann, wenn Weichen der Witterung ausgesetzt sind.

[0016] Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem zusätzlich zu zwei Schienen, erfindungsgemäß zweite und dritte Schiene genannt, welche übliche Laufschienen für ein Schienenfahrzeug aus dem Stand der Technik bilden, zwei weitere Schienen hinzukommen, erfindungsgemäß erste und vierte Schiene genannt, welche eine Kraft in entgegengesetzte Richtung wie die erste und zweite Schiene aufnehmen bzw. abstützen können.

[0017] Hierdurch kann sich ein Schienenfahrzeug auf der Weiche in der Weise an der ersten oder vierten Schiene und einer der ersten oder zweiten Schienen, welche die Laufschienen bilden, abstützen, dass es eine stabile Fahrposition einnimmt, bei welcher ein Schwerpunkt des Schienenfahrzeugs außerhalb der von der ersten und zweiten Schiene gebildeten ersten Spur oder außerhalb der von der dritten und vierten Schiene gebildeten zweiten Spur liegt.

[0018] Hierdurch ist es möglich, die Räder eines Radsatzes des Schienenfahrzeugs, welche in einer Radebene liegen, von jeweils einer der ersten oder zweiten Schienen, welche die zweite Spur als Laufschienen bilden, abzuheben. Daher kann jener Bereich einer Weiche, in welchem die Räder eines Schienenfahrzeugs die Laufschienen verlassen und welcher bei üblichen Schienensystemen mit einer Schienenzunge und einer Zwischenschiene überbrückt wird, durchfahren werden, indem sich das Schienenfahrzeug auf den ersten und zweiten Schienen der ersten Spur oder den dritten und vierten Schienen der dritten Spur abstützt.

[0019] Auf diese Weise können Schienenzungen und Zwischenschienen sowie Gelenke am Zungenende und Stellmotoren sowie Elektrik und Elektronik zur Steuerung solcher Stellmotoren zur Veränderung der Position der Schienenzunge oder Schienenzungen eingespart werden. Diese Komponenten erhöhen im Normalfall die Störungsanfälligkeit einer Weiche und mithin eines Schienenverkehrssystems beträchtlich. Daher stellen Weichen stets Schwachpunkte eines solchen Schienenverkehrssystems dar.

[0020] Da die Richtung, welche ein Schienenfahrzeug an einer Weiche einschlägt, erfindungsgemäß nicht durch die Weiche vorgegeben wird, betrifft die Erfindung auch ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit welchem eine Fahrtrichtungswahl auf einer erfindungsgemäßen Weiche möglich ist.

[0021] Das erfindungsgemäße Fahrwerk zeichnet sich dadurch aus, dass zwei Radsatzwellen in der Weise angeordnet und miteinander gekoppelt sind, dass diese auf zwei Schienen laufen können, welche Kräfte in entgegengesetzte Richtungen aufnehmen. Hierdurch kann das Schienenfahrzeug auf einer Spur fahren bzw. von einer Spur geführt werden, welche nicht im Sinne der Schwerkraft über oder unter dem Schwerpunkt des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Mithin kann der Schwerpunkt in horizontaler Richtung außerhalb dieser Spur liegen. Ein Fahrwerk des Schienenfahrzeugs kann daher von einer Schiene, welche zu einer Spur gehört, die nicht weitergefahren werden soll, abgehoben werden und auf eine neue Schiene, welche zu der neu zu befahrenden Spur gehört, wieder abgesetzt werden.

[0022] Hierdurch kann das Gleis an sich ohne bewegliche Bauteile ausgeführt werden, da das Umsetzen von Rädern des Fahrwerks des Schienenfahrzeugs nicht durch die Weiche realisiert wird. Erfindungsgemäß betreibt das Schienenfahrzeug aktiv die Auswahl der Fahrtrichtung an einer Weiche, wohingegen die Schiene nur passiv beim Aufgleisen und Abgleisen mit dem Schienenfahrzeug zusammenwirkt. Dadurch, dass keine beweglichen Teile an der Schiene vorgesehen sind, entfällt eine wesentliche Störungsquelle gegenüber herkömmlichen schienengebundenen Verkehrssystemen. Dort stellt die Weiche durch mechanische, thermische und Witterungseinflüsse auf die beweglichen Bauteile bzw. deren Störung nämlich eine wesentliche Fehlerquelle dar. Zudem können erfindungsgemäße Weichen und mit den dafür vorgesehenen Schienenfahrzeugen mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit als herkömmliche Weichen befahren werden. Auch der Fahrkomfort an sich ist höher, da keine mechanischen Schnittstellen zwischen verschiedenen Spuren überwunden werden müssen.

[0023] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche vergrößert sich eine Spurweite der zweiten Spur in Längsrichtung der Weiche. Durch das Vergrößern der zweiten Spurweite im Bereich der Weiche kann die zweite Spur in eine vierte und eine fünfte Spur überführt werden, wobei jeweils wenigstens eine Schiene der zweiten Spur in der vierten und in der fünften Spur fortgeführt wird. Hierdurch wird eine besonders einfache Gabelung an einer Weiche realisiert.

[0024] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche weisen Schienenköpfe der ersten Schiene und der vierten Schiene wenigstens im Wesentlichen entgegengesetzt der ersten Richtung weisen, und wobei Schienenköpfe der zweiten Schiene und der dritten Schiene wenigstens im Wesentlichen entgegengesetzt der zweiten Richtung weisen.. In dieser Ausgestaltung sind die Schienenköpfe der ersten und der vierten Schiene in entgegengesetzter Ausrichtung wie die Schienenköpfe der zweiten Schiene und der dritten Schiene ausgerichtet. Hierdurch können die, in entgegengesetzte Richtung gerichtete, Kräfte besonders gut, insbesondere ohne ein Erzeugen eines Hebels an den Schienen, abgestützt werden.

[0025] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche sind die Schienenköpfe der zweiten Schiene und der dritten Schiene in der Weise ausrichtbar, dass ein Rad eines Schienenfahrzeugs durch die Schwerkraft auf dem jeweiligen Schienenkopf aufliegt, und die Schienenköpfe der ersten Schiene und der vierten Schiene sind gleichzeitig in der Weise ausrichtbar, dass ein Rad eines Schienenfahrzeugs durch die Schwerkraft von dem jeweiligen Schienenkopf abhebt. Durch diese Ausgestaltung lässt sich das Abgleisen von Rädern eines Schienenfahrzeugs von der ersten Schiene oder von der vierten Schiene beim Abbiegen in einer Weiche besonders einfach realisieren.

[0026] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche bildet die zweite Schiene mit einer fünften Schiene eine vierte Spur und die dritte Schiene bildet mit einer sechsten Schiene eine fünfte Spur, wobei die vierte Spur und die fünfte Spur nicht untereinander, aber jeweils mit der zweiten Spur überlappen, in der Weise, dass die zweite Spur mit der vierten Spur und der fünften Spur eine Gabelung der Weiche bildet. Durch das Weiterführen der zweiten Schiene und der dritten Schiene über eine Gabelung der Weiche hinaus kann ein Abbiegen von Zügen an der Weiche realisiert werden, ohne dass das Schienenfahrzeug einen mechanischen Übergang zwischen zwei Schienen überrollen muss. Hierdurch wird ein hoher Komfort auch beim Überfahren einer Weiche gewährleistet und hohe Geschwindigkeiten können im Bereich der Weiche realisiert werden.

[0027] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche treffen die fünfte Schiene und die sechste Schiene an der Gabelung der Weiche zusammen. Hierdurch kann eine hohe mechanische Stabilität der vierten Spur und der fünften Spur im Bereich der Weiche gewährleistet werden.

[0028] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche liegen die zweite Schiene und die dritte Schiene in einer Ebene, wobei sich ein jeweiliger Abstand der ersten Schiene und/oder der vierten Schiene von der ebenen Längsrichtung der Weiche verändert. Durch eine Veränderung des Abstands zwischen Schienen mit verschiedener Ausrichtung kann eine Steuerbewegung eines Schienenfahrzeugs hervorgerufen werden, ohne dass eine mechanische Betätigung durch Aktoren der Schienen, insbesondere zur Veränderung von deren Abstand, nötig ist.

[0029] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche wird der jeweilige Abstand der ersten Schiene und/oder der vierten Schiene von der Ebene in Längsrichtung der Weiche zunächst verringert und dann wieder vergrößert. Hierdurch wird ein kontinuierlicher und sanfter Übergang zwischen zwei Spuren beim Abbiegen auf der Weiche gewährleistet. Vorzugsweise verringert sich der jeweilige Abstand der ersten Schiene und/oder der vierten Schiene von der Ebene in Längsrichtung der Weiche zur Gabelung hin jeweils.

[0030] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der jeweilige Abstand der ersten Schiene und/oder der vierten Schiene von der Ebene in Längsrichtung der Weiche im Bereich der Gabelung wenigstens im Wesentlichen konstant.

[0031] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche sind die Schienen eines Schienenpaares, welche zusammen eine Spur bilden, zueinander geneigt, bevorzugt mit einer Neigung zwischen 1:40 und 1:20, bevorzugter mit einer Neigung von 1:30.

[0032] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die wenigstens vier Schienen der Weiche ein H-Profil auf, wobei ein erster T-Abschnitt des H-Profils jeweils den Schienenkopf bildet und ein zweiter T-Abschnitt des H-Profils hierbei den Schienenfuß bildet. H-Profile von Schienen sind besonders stabil in Bezug auf ihre Trag- und Führungsfunktion.

[0033] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche weisen die zweite Schiene und die dritte Schiene jeweils zwei Schienenköpfe auf, wobei die erste Spur mit dem der ersten Schiene zugewandten Schienenkopf, die zweite Spur zwischen einander zugewandten Schienenköpfe der zweiten Schiene und der dritten Schiene und die dritte Spur mit dem der vierten Schiene zugewandten Schienenkopf der dritten Schiene gebildet wird. Durch das Vorsehen von zwei Schienenköpfen können an einem Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs zwei weitere Räder vorgesehen werden, welche die Kinematik des Schienenfahrzeugs bei der Bewegung auf der Schiene verbessern.

[0034] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche weisen die fünfte Schiene und die sechste Schiene jeweils zwei Schienenköpfe auf, wobei die vierte Spur mit dem der zweiten Schiene zugewandten Schienenkopf und die fünfte Spur mit dem der dritten Schiene zugewandten Schienenkopf gebildet wird.

[0035] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die zweite Schiene sowie die dritte Schiene und/oder die fünfte Schiene sowie die sechste Schiene jeweils zwei separate Teilschienen auf, welche wiederum jeweils einen der zwei Schienenköpfe tragen. Das Vorsehen von separaten Teilschienen ermöglicht eine besonders stabile Konstruktion eines Gleises bzw. einer Weiche dieses Gleises.

[0036] Alternativ kann eine Schiene mit zwei Schienenköpfen auch als eine Art Doppelschiene ausgebildet sein, bei der eine Schienenkonstruktion jeweils zwei Schienenköpfe trägt.

[0037] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Weiche weist diese keine beweglichen Teile auf.

[0038] Die im Vorhergehenden in Bezug auf die Weiche gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Vorteile und Merkmale gelten entsprechend auch für die anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.

[0039] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrwerks sind die erste Radsatzwelle und die zweite Radsatzwelle wenigstens im Wesentlichen parallel angeordnet.

[0040] In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Fahrwerks sind die erste Radsatzwelle und die zweite Radsatzwelle in der Weise, insbesondere über ein Getriebe, gekoppelt sind, dass sich die Radsatzwellen mit einer definierten Übersetzung in entgegengesetzter Richtung drehen, insbesondere mit gleicher Drehzahl.

[0041] In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Fahrwerks weist der Radsatz ein viertes Rad auf, wobei das erste Rad und das vierte Rad äußere Räder des Radsatzes bilden und wobei das zweite Rad und das dritte Rad mittlere Räder des Radsatzes bilden. Das Vorsehen eines vierten Rades ermöglicht es, dass ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Fahrwerk an einer Weiche in zwei Richtungen abbiegen kann. Vorzugsweise ist das vierte Rad ebenfalls auf der ersten Radsatzwelle montiert und mithin drehfest mit dem ersten Rad verbunden.

[0042] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrwerks sind jeweils zwei benachbarte Räder in der Weise ausgebildet, dass deren Rad-Schiene-Kontakte zueinander wenigstens eine umgekehrt äquivalente Konizität aufweisen, und dass wenigstens das zweite Rad und/oder das dritte Rad, welche jeweils ein mittleres Rad des Radsatzes bilden, einen Doppelspurkranz aufweisen. Durch das Vorsehen der umgekehrten äquivalenten Konizität zwischen benachbarten Rädern kann, wenn diese gleichzeitig auf Schienen einer Spur laufen, ein Sinuslauf des Fahrwerks auf dem Gleis der Fahrspur erfolgen. Die Bewegung des Fahrwerks in der Form eines sogenannten Sinuslaufs erzeugt eine besonders komfortable Art der Fortbewegung des Fahrwerks auf dem jeweiligen Gleis. Die genaue Ausbildung der Konizität und der Spurkränze der Räder sowie der Schienenköpfe, um im Fahrbetrieb den Sinuslauf zu erreichen, ist dem Fachmann bekannt. Hierzu existiert eine große Anzahl von Veröffentlichungen und Lehrbüchern.

[0043] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrwerks weist das zweite Rad oder die zweiten und dritten Räder jeweils zwei Teilräder auf, welche jeweils eine umgekehrte äquivalente Konizität und jeweils einen Spurkranz, welcher auf einer dem jeweils anderen Teilrad abgewandten Seite liegt, aufweisen. Diese zwei Spurkränze auf den Teilrädern bilden vorzugsweise den Doppelspurkranz. Durch das Vorsehen von zwei Teilrädern können die Kontaktpunkte der konischen Laufflächen der Räder mit den Schienen besser kontrolliert werden.

[0044] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrwerks sind das erste Rad oder die ersten und vierten Räder koaxial zur ersten Radsatzwelle angeordnet. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders platzsparende Ausgestaltung eines Radsatzes und damit auch eines Fahrwerks.

[0045] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrwerks können das erste Rad oder die ersten und vierten Räder in axialer Richtung der Radsatzwellen, insbesondere gemeinsam, verschoben werden.

[0046] Durch das Verschieben kann beeinflusst werden, ob eines der Räder auf einer Schiene abrollt oder nicht. Letztendlich kann durch das Verschieben die Richtungswahl des Fahrwerks an einer Weiche beeinflusst werden.

[0047] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrwerks sind die erste Radsatzwelle und/oder die zweite Radsatzwelle motorisch antreibbar.

[0048] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Schienenfahrzeugs liegt ein Schwerpunkt S des Schienenfahrzeugs in betriebsbereiter Stellung unterhalb des Fahrwerks, insbesondere in Bezug auf eine Richtung einer Gravitationsbeschleunigung, wobei insbesondere eine Kabine unterhalb des Fahrwerks angeordnet ist. Diese Anordnung einer aufgehängten oder pendelnden Kabine führt zu einer besonders hohen Formstabilität des Schienenfahrzeugs auf einem Gleis.

[0049] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des schienengebundenen Verkehrssystems liegt ein Schwerpunkt des Schienenfahrzeugs in wenigstens einem Teilbereich der Weiche in horizontaler Richtung außerhalb jener Spur, auf welcher das Schienenfahrzeug fährt. Durch das Führen des Schienenfahrzeugs auf einer Spur, welche versetzt zum Schwerpunkt liegt, kann das Fahrzeug aus einer Spur, in deren Bereich der Schwerpunkt S liegt, ausgekoppelt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des schienengebundenen Verkehrssystems sind die erste und/oder die erste und die vierte Schiene ausschließlich im Bereich der wenigstens einen Weiche vorhanden.

[0050] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das zweite Rad oder das dritte Rad beim Einfahren in die wenigstens eine Weiche von der jeweiligen Schiene abgehoben und nach einer Gabelung der Spuren in der wenigstens einen Weiche wieder auf eine jeweils neue Schiene abgesenkt. Hierdurch kann eine besonders komfortable Auskopplung bzw. Abgleisung des Fahrwerks eines Schienenfahrzeugs von einer Spur realisiert werden.

[0051] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfahren das erste Rad oder das vierte Rad im Bereich der Gabelung wenigstens im Wesentlichen keine Veränderung ihrer Position in vertikaler Richtung.

[0052] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das erste Rad und/oder das vierte Rad des Radsatzes vor oder beim Einfahren in die wenigstens eine Weiche axial in Bezug auf die zweiten und dritten Räder bewegt, in der Weise, dass das erste Rad und/oder das vierte Rad jeweils auf der ersten oder vierten Schiene abrollen. Hierdurch kann eine Richtungswahl an einer Weiche getroffen werden, ohne dass die Weiche selbst bewegliche Teile aufweist.

[0053] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das erste Rad vor oder beim Einfahren in die wenigstens eine Weiche drehfest mit dem zweiten Rad gekoppelt oder das vierte Rad wird vor oder beim Einfahren in die wenigstens eine Weiche drehfest mit dem dritten Rad gekoppelt, wobei die gekoppelten Räder jeweils entgegengesetzte Rotationsrichtungen aufweisen. Hierdurch wird erreicht, dass ein Sinuslauf bei Benutzen der ersten oder der dritten Spur realisiert werden kann, ohne dass das erste Rad oder das vierte Rad dauerhaft im Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs mitbetrieben werden müssen.

[0054] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Bezug auf die Figuren. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs im Bereich einer Weiche gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht von oben;

Figur 2 das erste Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs im Bereich einer Weiche gemäß des ersten Ausführungsbeispiels in einer Seitenansicht;

Figur 3 das erstes Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs im Bereich einer Weiche gemäß des ersten Ausführungsbeispiels in einer Frontalansicht;

Figur 4 das erste Ausführungsbeispiel einer Weiche in Draufsicht;

Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Weiche in Draufsicht;

Figur 6 ein Radsatz eines Fahrwerks gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels in Draufsicht;

Figur 7 ein Radsatz eines Fahrwerks gemäß eines zweites Ausführungsbeispiels, welches sich im Bereich einer Weiche gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels befindet, in Draufsicht; und

Figur 8 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betreiben eines schienengebundenen Verkehrssystems.

[0055] Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs 2 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels im Bereich einer Weiche 1, ebenfalls gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels. Bei Figur 1 handelt es dabei sich um eine Draufsicht auf die Weiche 1 und das Schienenfahrzeug 2 von oben.

[0056] Das Gleis weist im Bereich der Weiche 1 vier Schienen 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 auf, welche in Fig. 1 im Wesentlichen parallel verlaufen.

[0057] Der Radsatz des Schienenfahrzeugs 1 weist sechzehn Räder auf, von welchen jeweils die mittleren Räder auf den Schienen 3.2 und 3.3 laufen. Des Weiteren sind in der in dem Bild dargestellten Situation die linken äußeren Räder des Radsatzes in Richtung des Pfeils ausgefahren, um mit der rechten, vierten Schiene 3.4 in Eingriff zu kommen. Die jeweils rechten Räder des Radsatzes sind dagegen von der rechten, ersten Schiene 3.1 beabstandet. Eine Gondel 18 des Schienenfahrzeugs 2, welche strichliert dargestellt ist, befindet sich unterhalb des Fahrwerks 11. Die mittleren Räder der Radsätze weisen jeweils zwei äußere Spurkränze auf, die jeweils äußeren Räder der Radsätze lediglich einen Spurkranz.

[0058] Figur 2 stellt die Anordnung von Fig.1 in Draufsicht von der linken Seite dar.

[0059] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, laufen die äußeren Räder des Radsatzes des Fahrwerks 11 in der Weiche 1 auf der oberen vierten Schiene 3.4, wohingegen die weiter innen angeordneten Räder des Fahrwerks 11 koaxial zu den äußeren Rädern angeordnet sind und auf der unteren dritten Schiene 3.3 laufen. Die Gondel 18 des Schienenfahrzeugs 2 ist unterhalb des Fahrwerks 11 aufgehängt, sodass sich der Schwerpunkt S des Schienenfahrzeugs 2 ebenfalls unterhalb des Fahrwerks 11 befindet. In Figur 2 ist auch ersichtlich, dass sich ein Abstand d zwischen der unteren dritten Schiene 3.3 und der oberen, vierten Schiene 3.4 im Bereich der Weiche um eine Differenz Δ verändert.

[0060] Durch die Veränderung des Abstands d wird das Fahrwerk 11 des Schienenfahrzeugs 2, wie in der Draufsicht auf das Schienenfahrzeug 2 und die Weiche 1 in Figur 3 dargestellt, um eine Achse in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs 2 geschwenkt, wenn das Schienenfahrzeug 2 darüber fährt. Dies beruht darauf, dass die in Richtung des dargestellten Pfeils ausgefahrenen äußeren Räder des Radsatzes im Bereich der Weiche mit der oberen vierten Schiene 3.4 in Eingriff kommen und, wenn sie die Weiche 1 durchfahren, durch die Verringerung des Abstands d zwischen der unteren dritten Schiene 3.3 und der oberen vierten Schiene 3.4 nach unten gedrückt werden. Hierdurch ergibt sich am Schienenkopf der unteren dritten Schiene 3.3 eine Drehachse für das Fahrwerk 11, wodurch dessen Räder, welche auf der zweiten Schiene 3.2 laufen, entgegen der Schwerkraft abgehoben werden. Die geschwenkte Position des Fahrwerks 11 ist in Fig. 3 gezeigt.

[0061] Die Gondel 18 ist hierbei mit dem Fahrwerk 11 entweder starr verbunden oder kann wenigstens um eine Achse in Bewegungsrichtung des Schienenfahrzeugs 2 pendeln. Im letzteren Fall kann die Gondel in Fig. 3 nach links und rechts pendeln, wie durch Pfeile angedeutet.

[0062] Da der Schwerpunkt S nun außerhalb einer dritten Spur liegt, welche durch die untere dritte Schiene 3.3 und die obere vierte Schiene 3.4 gebildet wird, liegt, ergibt sich ein mechanischer Hebel, welcher das Schienenfahrzeug 2 gegenüber den Schienen 3.3 und 3.4 in einer stabilen Position hält.

[0063] Wie in Fig. 1 und Fig. 3 angedeutet, weisen die Räder des Radsatzes jeweils Rad-Schiene-Kontakte auf, die eine äquivalente Konizität ausbilden. Benachbarte Räder des gezeigten Radsatzes weisen dabei vorzugsweise jeweils wenigstens eine umgekehrte äquivalente Konizität auf. Die mittleren Räder, welche auf der zweiten Schiene 3.2 und der dritten Schiene 3.3 laufen, weisen dabei jeweils vorzugsweise zwei verschiedene, entgegengesetzte äquivalente Konizitäten auf.

[0064] Gemäß Fig. 3 ist die Verbindung zwischen Gondel 18 und Fahrwerk starr ausgebildet, so dass die Gondel 18. bzw. dessen Schwerpunkt S ebenfalls geschwenkt wird.

[0065] Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Weiche 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Schnittansicht der Weiche 1 aus Fig. 3 entspricht dabei der Ebene I-I in Fig. 4.

[0066] Die Weiche 1 weist sechs Schienen 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6 auf und ist in einer sogenannten Y-Form ausgebildet. In dieser Y-Form verlaufen eine erste Schiene 3.1 und eine zweite Schiene 3.2 im Wesentlichen parallel und bilden die erste Spur 4.1. Auch eine dritte Schiene 3.3 und eine vierte Schiene 3.4 verlaufen im Wesentlichen parallel und bilden eine dritte Spur 4.3. Die zweite Schiene 3.2 und die dritte Schiene 3.3 verlaufen parallel bis zu einer Gabelung 10 der Weiche 1 und bilden eine zweite Spur 4.2. Im Bereich der Gabelung 10 verändert sich die Spurweite der zweiten Spur 4.2 und nimmt zu, da die zweite Schiene 3.2 und die dritte Schiene 3.3, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, auseinanderlaufen.

[0067] In Längsrichtung L, welche durch den Pfeil in Fig. 4 angedeutet ist, verläuft die zweite Schiene 3.2 nach der Gabelung 10 im Wesentlichen parallel zu einer fünften Schiene 3.5, welche zusammen eine vierte Spur 4.4 bilden. Die dritte Schiene 3.3 verläuft in Längsrichtung L der Weiche 1 nach der Gabelung 10 im Wesentlichen parallel zur sechsten Schiene 3.6 und bildet mit dieser eine fünfte Spur 4.5. im Bereich der Gabelung können die fünfte Schiene 3.5 und die sechste Schiene 3.6, wie strichliert in Fig. 4 dargestellt ist, miteinander verbunden sein. Alternativ könnten die fünfte Schiene 3.5 und die sechste Schiene 3.6 an dieser Stelle auch spitz zusammenlaufen oder nicht zusammenlaufen.

[0068] Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Weiche 1. Im Wesentlichen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 4, mit dem Unterschied, dass die zweite Spur 4.2 an der Gabelung 10 im Wesentlichen geradeaus in die fünfte Spur 4.5 übergeht, wohingegen die vierte Spur 4.4 nach rechts abzweigt. Dementsprechend sind die zweite Schiene 3.2 bis zur Gabelung 10, die dritte Schiene 3.3 und die sechste Schiene 3.6 im Wesentlichen parallel ausgerichtet.

[0069] Figur 6 zeigt vergrößert einen Radsatz des ersten Ausführungsbeispiels des Fahrwerks 11 gemäß der Figuren 1 bis 3.

[0070] Ein solcher Radsatz weist vier Räder 13.1, 13.2, 13.3 und 13.4 auf. Alle vier Räder weisen konisch zulaufende Laufflächen auf. Die beiden mittleren Räder 13.2, 13.3 sind hierbei Doppelräder, welche jeweils zwei gegeneinander konisch zusammenlaufende Laufflächen aufweisen. Darüber hinaus hat jedes der Räder Spurkränze, das äußere erste Rad 13.1 den Spurkranz 16.1, das äußere vierte Rad 13.4 den Spurkranz 16.4. Die beiden Doppelräder 13.2 und 13.3 weisen jeweils zwei Spurkränze auf, das mittlere zweite Rad 13.2 die Spurkränze 16.2a und 16.2b sowie das mittlere dritte Rad 13.3 den Spurkranz 16.3a und den Spurkranz 16.3b.

[0071] Das zweite Rad 13.2 und das dritte Rad 13.3 sind auf einer zweiten Radsatzwelle 14.2, vorzugsweise drehfest, miteinander verbunden. Das erste Rad 13.1 und das vierte Rad 13.4 sind auf einer ersten Radsatzwelle 14.1 montiert. Vorzugsweise ist das erste Rad 13.1 mit dem vierten Rad 13.4 drehfest verbunden, weiter vorzugsweise ist die erste Radsatzwelle 14.1 einstückig ausgebildet. Alternativ kann diese erste Radsatzwelle 14.1 vorzugsweise aber auch aus zwei Wellenabschnitten bestehen, auf welchen jeweils eines der Räder 13.1, 13.4 montiert ist. Vorzugsweise kann die zweite Radsatzwelle als Hohlwelle ausgebildet sein, in welcher die erste Radsatzwelle 14.1 verläuft. Des Weiteren sind die erste Radsatzwelle 14.1 und die zweite Radsatzwelle 14.2 vorzugsweise über ein oder mehrere Getriebe 15 gekoppelt. Das bzw. die Getriebe sind in der Weise ausgebildet, um eine Umkehr der Drehrichtung zwischen dem ersten und vierten Rad 13.1, 13.4 einerseits und dem zweiten und dritten Rad 13.2, 13.3 andererseits zu bewirken. Vorzugsweise drehen das erste und vierte Rad 13.1,13.4 der ersten Radsatzwelle 14.1 und das zweite und dritte Rad 13.2, 13.3 der zweiten Radsatzwelle 14.2 daher mit gleicher Drehzahl in die gleiche Richtung.

[0072] Die erste Radsatzwelle 14.1 und/oder die zweite Radsatzwelle 14.2 sind in der Weise ausgebildet, dass das erste Rad 13.1 in Bezug auf das zweite Rad 13.2 nach außen verschoben werden kann, d. h. von diesem entfernt werden kann. Desgleichen ist es möglich, das vierte Rad 13.4 von dem dritten Rad 13.3 nach außen zu schieben, d. h. von diesem zu entfernen. Dies ist in Fig. 6 durch den Pfeil nach links angedeutet. Es ist erkennbar, dass das vierte Rad 13.4 weiter vom dritten Rad 13.3 beabstandet ist als das erste Rad 13.1 vom zweiten Rad 13.2. Das vierte Rad 13.4 befindet sich mithin in jener Steuerposition, die auch in Fig. 3 dargestellt ist und in welcher das vierte Rad 13.4 mit einer Schiene in Kontakt ist bzw. in Kontakt kommen kann.

[0073] Das Verschieben des ersten Rades 13.1 und/oder des vierten Rades 13.4 erfolgt vorzugsweise motorisiert, wobei vorzugsweise ein hydraulischer, pneumatischer oder mechanischer Mechanismus zum Einsatz kommen kann.

[0074] Figur 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Fahrwerks 11 für ein Schienenfahrzeug 2. Das zweite Ausführungsbeispiel der Figur 7 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 bis 3 und 6 dadurch, dass die erste Radsatzwelle 14.1 und die zweite Radsatzwelle 14.2 nicht koaxial angeordnet sind.

[0075] In der in Fig. 7 gezeigten Draufsicht ist die erste Radsatzwelle 14.1 vielmehr parallelversetzt zu der zweiten Radsatzwelle 14.2 angeordnet, wobei die erste Radsatzwelle 14.1 und die zweite Radsatzwelle 14.2 von einer Stützeinrichtung 17, die vorzugsweise Teil des Fahrwerks 11 ist, in ihrer Relativposition gehalten wird. Darüber hinaus weist das Getriebe 15 nach Fig. 7 zwei Zahnräder auf, welche jeweils drehfest mit der ersten Radsatzwelle 14.1 und der zweiten Radsatzwelle 14.2 verbunden sind und welche ineinandergreifen, in der Weise, dass die erste Radsatzwelle 14.1 und die zweite Radsatzwelle in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren.

[0076] Darüber hinaus sind das zweite Rad und das dritte Rad, welche die beiden mittleren Räder des Radsatzes bilden, in jeweils zwei Teilräder separiert, welche voneinander beabstandet auf der zweiten Radsatzwelle 14.2 montiert sind. Die Laufflächen der beiden Teilräder 13.2a, 13.2b des zweiten Rades weisen vorzugsweise entgegengesetzt verlaufende Konizitäten auf. Ebenso weisen die Laufflächen der beiden Teilräder 13.3a, 13.3b des dritten Rades vorzugsweise entgegengesetzte Konizitäten auf.

[0077] Wie bereits in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel aus Fig. 6 erläutert, können das erste Rad 13.1 und das vierte Rad 13.4 gegenüber den Teilrädern 13.2a, 13.2b, 13.3a, 13.3b verschoben werden, in der Weise, dass diese mit seitlich angeordneten Schienen in Kontakt kommen bzw. auf diesen abrollen können.

[0078] Die Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 6 und des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig. 7 können miteinander kombiniert bzw. vertauscht werden. So kann auch das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 Doppelräder als mittlere Räder aufweisen und umgekehrt. Auch könnte bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Fahrwerks 11 gemäß Fig. 6 die erste Radsatzwelle 14.1 parallel verschoben in Bezug auf die zweite Radsatzwelle 14.2, und nicht konzentrisch angeordnet sein.

[0079] Darüber hinaus ist es grundsätzlich auch möglich, dass beispielsweise die Räder der ersten Radsatzwelle 14.1 gegenüber den Rädern der zweiten Radsatzwelle 14.2 geneigt sind bzw. dass die Radsatzwellen 14.1, 14.2 gegeneinander geneigt sind.

[0080] Zusätzlich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahrwerks 11 ist in Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Weiche 1 im Querschnitt gezeigt. Der Querschnitt entspricht dabei prinzipiell einem Querschnitt durch die Weiche 1 an einer Position, wie sie in den Figuren 4 und 5 mit I-I gekennzeichnet ist.

[0081] Im Unterschied zu den in den Fig. 4 und 5 gezeigten ersten gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Weiche 1 bzw. das Gleis, ein Teil dessen die Weiche 1 ist, anstatt einer zweiten Schiene 3.2 zwei zweite Teilschienen 3.2a, 3.2b und anstatt der dritten Schiene 3.3 zwei dritte Teilschienen 3.3a, 3.3b auf. Jede dieser Teilschienen weist wiederum einen Schienenkopf 5.2a, 5.2b, 5.3a, 5.3b auf, auf welchem die jeweiligen Teilräder des zweiten Rades 13.2a, 13.2b und des dritten Rades 13.3a, 13.3b laufen können.

[0082] Das dritte Ausführungsbeispiel der Weiche 1 aus Figur 7 ist mithin in der Weise ausgestaltet, um mit einem Fahrwerk 11 mit geteilten zweiten Rädern 13.2 und dritten Rädern 13.3 zusammenzuwirken.

[0083] Alternativ ist es auch möglich, dass die zweite Schiene als Doppelschiene einstückig mit zwei Schienenköpfen 5.2a, 5.2b und auch die dritte Schiene entsprechend ausgebildet ist. Weiter vorzugsweise ist es möglich, dass die zweite Schiene und die dritte Schiene als sehr breite Schienen ausgelegt sind, auf welchen zwei zweite Teilräder 13.2a, 13.2b oder dritte Teilräder 13.3a, 13.3b laufen können.

[0084] Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist das vierte Rad 13.4 nach links verschoben, durch den Pfeil in horizontaler Richtung angedeutet, und läuft auf der vierten Schiene 3.4. Fährt das in Fig. 7 dargestellte Fahrwerk 11 in den Fig. 4 oder Fig. 5 von der eingezeichneten Position I in Längsrichtung L der jeweiligen Weiche, so wird bei einem Verlauf der dritten Schiene 3.3 und der vierten Schiene 3.4, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, durch die Verringerung des Abstands d zwischen der dritten Schiene 3.3 und der vierten Schiene 3.4 nach unten gedrückt und das gesamte Fahrwerk 11 rotiert um den Kontaktpunkt des linken Teilrades 13.3b des dritten Rades mit der Teilschiene 3.3b der dritten Schiene. In diesem Fall wird das Fahrwerk 11 eine Position einnehmen, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Hierbei wirkt eine Kraft über das vierte Rad 13.4 auf die vierte Schiene 3.4 in Richtung R.1 und eine zweite Kraft wirkt über das Teilrad 13.3b des dritten Rades auf die Teilschiene 3.3b der dritten Schiene in Richtung R.2.

[0085] Der Rad-Schiene-Kontakt zwischen dem Teilrad 13.3b des dritten Rades und der Teilschiene 3.3b der dritten Schiene sowie der Rad-Schiene-Kontakt zwischen dem vierten Rad 13.4 und der vierten Schiene 3.4 weisen jeweils eine äquivalente Konizität auf. Da die beiden Radsatzwellen 14.1, 14.2 des Weiteren über das Getriebe 15 gegenläufig in der Weise gekoppelt sind, dass sie mit gleicher Drehzahl drehen, bildet sich bei einer Bewegung des Fahrwerks 11 in Fahrtrichtung ein Sinuslauf des Fahrwerks 11 zwischen der Teilschiene 3.3b der dritten Schiene und der vierten Schiene 3.4 aus, welcher durch den Anschlag des Spurkranzes 16.3b des Teilrades 13.3b des dritten Rades und den Schienenkopf 5.3b der Teilschiene 3.3b der dritten Schiene einerseits und durch den Spurkranz 16.1 des vierten Rades 13.4 sowie die vierte Schiene 3.4 bzw. deren Schienenkopf 5.4 begrenzt wird, aus. Bei einer Bewegung in Längsrichtung L der Weiche, wie sie in den Fig. 4 und 5 durch den Pfeil angedeutet wird, würde das Fahrwerk 11 aus Fig. 7 in der Weiche 1 somit auf der dritten Spur 4.3 laufen, sodass das Fahrwerk 11 in der Weiche 1 bzw. an der Gabelung 10 nach links abbiegen bzw. geradeaus weiterfahren würde.

[0086] Auch das dritte Ausführungsbeispiel ist mit den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen der Weiche 1 kombinierbar. So können beispielsweise auch das erste und zweite Ausführungsbeispiel Doppelschienen bzw. jeweils zwei Schienenköpfe aufweisen.

[0087] In Bezug auf Fig. 8 wird ein Verfahren 100 zum Betrieb eines schienengebundenen Verkehrssystems erläutert, welches ein Schienenfahrzeug 2 mit einem Fahrwerk 11 gemäß einem der im vorhergehenden Ausführungsbeispiele und ein Gleis mit einer Weiche 1 gemäß einem der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist.

[0088] Grundsätzlich bewirkt das Zusammenspiel des Mechanismus des Fahrwerks 11 mit der Weiche 1, dass das zweite Rad 13.2 oder dessen Teilräder 13.2a, 13.2b oder das dritte Rad 13.3 oder dessen Teilräder 13.3a, 13.3b von der jeweiligen Schiene, auf der die Räder laufen, abgehoben wird und nach der Gabelung 10 der zweiten Spur 4.2, der vierten Spur 4.4 und der fünften Spur 4.5 wieder auf eine neue Schiene abgesenkt wird.

[0089] Hierfür weist das Verfahren 100 vorzugsweise die folgenden Arbeitsschritte auf: Bewegen 101.1 des ersten Rades 13.1 des Radsatzes 12 vor oder beim Einfahren in die wenigstens eine Weiche 1 axial in Bezug auf die zweiten und dritten Räder 13.2, 13.3 , in der Weise, dass das erste Rad 13.1 auf der ersten oder vierten Schiene 13.1; 13.4 abrollt. Dieses Abrollen 102.1 des ersten Rades 13.1 auf der ersten Schiene 3.1 oder der vierten Schiene 3.4 bewirkt ein Schwenken 103.1 des Fahrwerks 11 um einen Kontaktpunkt der Lauffläche des zweiten Rades 13.2 oder des äußeren Teilrades 13.2a des zweiten Rades in der Weise, dass das dritte Rad 13.3; 13.3a, 13.3b und gegebenenfalls das innere Teilrad 13.3a des dritten Rades von einer jeweiligen Schiene 3.2; 3.3 abgehoben wird 104.1. Hierdurch können die Räder von dieser Schiene abgegleist werden und das Fahrwerk 11 läuft in der Weiche 1 auf der ersten Spur 4.1 oder der dritten Spur 4.3. Nach der Gabelung 10 wird das dritte Rad 13.3, 13.3a, 13.3b wieder auf eine neue Schiene 3.5, 3.6 aufgesetzt, sodass das Fahrwerk 11 auf einer anderen Spur 4.4, 4.5 weiterfährt.

[0090] Alternativ wird in der Weiche das vierte Rad 13.4 des Radsatzes 12 vor oder beim Einfahren in die wenigstens eine Weiche 1 axial in Bezug auf die zweiten und dritten Räder 13.2, 13.3 nach außen bewegt 101.2, in der Weise, dass das vierte Rad 13.4 jeweils mit der ersten oder vierten Schiene 13.1, 13.4 abrollen 102.2. Das Abrollen 102.2 des vierten Rades 13.4 auf der ersten Schiene 3.1 oder der vierten Schiene 3.4 im Bereich der Weiche 1 bewirkt ein Schwenken 103.2 des Fahrwerks 11 um einen Kontaktpunkt der Lauffläche des dritten Rades 13.3 oder des äußeren Teilrades 13.3b des dritten Rades in der Weise, dass das zweite Rad 13.2 oder dessen Teilräder 13.2a, 13.3b und gegebenenfalls das innere Teilrad des dritten Rades 13.3a von einer jeweiligen Schiene 3.2, 3.3 abgehoben werden. Auch diese werden nach der Gabelung 10 der Weiche 1 wieder auf einer neuen Schiene abgesetzt, sodass das Schienenfahrzeug 2 nunmehr mittels der mittigen Räder auf einer anderen Spur seine Bewegung fortsetzt.

[0091] Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen handelt es sich lediglich um Beispiele, die den Schutzbereich, die Anwendung und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und deren jeweiligen Merkmalskombinationen ergibt. Insbesondere können einzelne Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden.

Ansprüche

1. Weiche (1) für ein Gleis eines Schienenfahrzeugs (2), welche wenigstens vier Schienen (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) aufweist,
wobei eine erste Schiene (3.1) und eine zweite Schiene (3.2) eine erste Spur (4.1) definieren, die zweite Schiene (3.2) und eine dritte Schiene (3.3) eine zweite Spur (4.2) definieren und die dritte Schiene (3.3) und eine vierte Schiene (3.4) eine dritte Spur (4.3) definieren, wobei die Spuren (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) jeweils nicht überlappen,
wobei Schienenköpfe (5.1, 5.4) der ersten Schiene (3.1) und der vierten Schiene (3.4) in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft von Rädern (13.1, 13.4) einer ersten Radsatzwelle (14.1) des Schienenfahrzeugs in eine erste Richtung (R.1) aufzunehmen, und
wobei Schienenköpfe (5.2, 5.3) der zweiten Schiene (3.2) und der dritten Schiene (3.3) in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft von Rädern (13.2, 13.3) einer zweiten Welle (14.2) des Schienenfahrzeugs (2) in eine, der ersten Richtung (R.1) wenigstens im Wesentlichen entgegengesetzte, zweite Richtung (R.2) aufzunehmen.

2. Weiche (1) nach Anspruch 1, wobei sich eine Spurweite (W.2) der zweiten Spur (4.2) in Längsrichtung (L) der Weiche (1) vergrößert.

3. Weiche (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Schiene (3.2) mit einer fünften Schiene (3.5) eine vierte Spur (4.4) bildet und die dritte Schiene (3.3) mit einer sechsten Schiene (3.6) eine fünfte Spur (4.5) bildet, wobei die vierte Spur (4.4) und die fünfte Spur (4.5) nicht untereinander, aber jeweils mit der zweiten Spur (4.2) überlappen, in der Weise, dass die zweite Spur (4.2) mit der vierten Spur (4.4) und der fünften Spur (4.5) eine Gabelung (10) der Weiche (1) bildet.

4. Weiche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Schiene (3.2) und die dritte Schiene (3.3) in einer Ebene liegen, wobei sich ein jeweiliger Abstand (D) der ersten Schiene (3.1) und/oder der vierten Schiene (3.4) von der Ebene in Längsrichtung (L) der Weiche (1) verändert.

5. Weiche (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Weiche (1) keine beweglichen Teile aufweist.

6. Fahrwerk (11) für ein Schienenfahrzeug (2), welches wenigstens einen Radsatz mit wenigstens drei Rädern (13.1, 13.2, 13.3) aufweist, wobei wenigstens ein erstes Rad (13.1) auf einer ersten Radsatzwelle (14.1) montiert ist, wobei ein zweites Rad (13.2) und ein drittes Rad (13.3) auf einer, insbesondere einstückigen, zweiten Radsatzwelle (14.2) drehfest montiert sind, wobei Räder der ersten Radsatzwelle (14.1) in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft in einer erste Richtung (R.1) auf Schienen (3.1, 3.4) abzustützen und wobei Räder der zweiten Radsatzwelle (14.2) in der Weise ausgerichtet sind, um eine Kraft in einer zweiten Richtung (R.2) auf Schienen (3.2, 3.3) abzustützen, wobei die erste Richtung (R.1) und die zweite Richtung (R.2) entgegengesetzt sind.

7. Fahrwerk (11) nach Anspruch 6, wobei die erste Radsatzwelle (14.1) und die zweite Radsatzwelle (14.2) in der Weise, insbesondere über ein Getriebe (15), gekoppelt sind, dass sich die Radsatzwellen (14.1, 14.2) mit einer definierten Übersetzung in entgegengesetzter Richtung drehen, insbesondere mit gleicher Drehzahl.

8. Fahrwerk (11) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Radsatz (12) ein viertes Rad (13.4) aufweist, wobei das erste Rad (13.1) und das vierte Rad (13.4) äußere Räder des Radsatzes bilden und wobei das zweite Rad (13.2) und das dritte Rad (13.3) mittlere Räder des Radsatzes bilden.

9. Fahrwerk (11) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei jeweils zwei benachbarte Räder (13.1, 13.2; 13.2, 13.3; 13.3, 13.4) in der Weise ausgebildet sind, dass deren Rad-Schiene-Kontakte zueinander wenigstens eine umgekehrte äquivalente Konizität aufweisen und dass wenigstens das zweite Rad (13.2) und/oder das dritte Rad (13.3), welche jeweils ein mittleres Rad des Radsatzes bilden, einen Doppelspurkranz (16.2a, 16.2b; 16.3a, 16.3b) aufweisen.

10. Fahrwerk (11) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das erste Rad (13.1) oder die ersten und vierten Räder (13.1, 13.4) in axialer Richtung der Radsatzwellen (14.1, 14.2), insbesondere gemeinsam, verschoben werden können.

11. Schienenfahrzeug (2) mit einem Fahrwerk (12) nach einem der Ansprüche 6 bis 10.

12. Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 11, wobei ein Schwerpunkt (S) des Schienenfahrzeugs (2) in betriebsbereiter Stellung unterhalb des Fahrwerks (11) in Bezug auf eine Richtung einer Gravitationsbeschleunigung liegt, wobei insbesondere eine Kabine unterhalb des Fahrwerks (11) angeordnet ist.

13. Schienengebundenes Verkehrssystem mit wenigstens einer Weiche (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einem Schienenfahrzeug (2) nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
wobei die Schienenköpfe (5.2, 5.3) einer zweiten Schiene (3.2) und einer dritten Schiene (3.3) in der Weiche (1) in der Weise ausgerichtet sind, dass ein Rad (13.2, 13.3) des Schienenfahrzeugs (2) durch die Schwerkraft auf einem jeweiligen Schienenkopf (5.2, 5.3) aufliegt, wobei die Schienenköpfe (5.1, 5.4) einer ersten Schiene (3.1) und einer vierten Schiene (3.4) in der Weiche (1) in der Weise ausgerichtet ist, dass ein Rad (3.1, 3.4) eines Schienenfahrzeugs (2) durch die Schwerkraft von einem jeweiligen Schienenkopf (5.1, 5.4) abhebt.

14. Schienengebundenes Verkehrssystem nach Anspruch 13, wobei ein Schwerpunkt (S) des Schienenfahrzeugs (2) in wenigstens einem Teilbereich der Weiche (1) in horizontaler Richtung außerhalb jener Spur (1; 3) liegt, auf welcher das Schienenfahrzeug fährt.

15. Verfahren (100) zum Betrieb eines schienengebundenen Verkehrssystems, insbesondere nach Anspruch 13 oder 14, wobei ein Abrollen (102.1) eines ersten Rads (13.1) auf einer ersten Schiene (3.1) oder einer vierten Schiene (3.4) im Bereich wenigstens einer Weiche (1) ein Schwenken (103.1) eines Fahrwerks (11) um einen Kontaktpunkt einer Lauffläche eines zweiten Rads (13.2), insbesondere dessen äußeren Teilrads (13.2a), in der Weise bewirkt, dass ein drittes Rad (13.3) von einer jeweiligen Schiene (3.2; 3.3) abgehoben (104.1) wird, und ein Abrollen (102.2) eines vierten Rads (13.4) auf der ersten Schiene (3.1) oder der vierten Schiene (3.4) im Bereich der wenigstens einen Weiche (1) ein Schwenken (103.2) des Fahrwerks (11) um einen Kontaktpunkt einer Lauffläche des dritten Rads (13.3), insbesondere dessen äußeren Teilrads (13.3b), in der Weise bewirkt, dass das zweite Rad (13.2) von einer jeweiligen Schiene (3.2; 3.3) abgehoben (104.2) wird.

16. Verfahren (100) nach Anspruch 15, wobei das erste Rad (13.1) und/oder das vierte Rad (13.4) des Radsatzes (12) vor oder beim Einfahren in die wenigstens eine Weiche (1) axial in Bezug auf die zweiten und dritten Räder (13.2, 13.3) bewegt wird (101.1; 101.2), in der Weise, dass das erste Rad (13.1) und/oder das vierte Rad (13.4) jeweils auf der ersten oder vierten Schiene (13.1; 13.4) abrollen.

Zeichnung