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Patent Searching and Data


Title:
SWITCH ARRANGEMENT FOR A TRACK-BORNE VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/123215
Kind Code:
A1
Abstract:
Switch arrangement (1) for a track-borne vehicle, having at least two articulatedly interconnected switch segments (4) mounted so as to be movable with respect to a base surface (16), wherein at least one switch segment (4) has a drive (6), wherein at least two switch segments (4) are interconnected by means of an articulation (5) which has at least two degrees of rotational freedom and/or at least one degree of translational freedom (T), which is optionally formed with at least one additional degree of rotational freedom.

Inventors:
PORTEN STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/087091
Publication Date:
June 24, 2021
Filing Date:
December 18, 2020
Export Citation:
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Assignee:
MAX BOEGL STIFTUNG & CO KG (DE)
International Classes:
E01B25/34; E01B7/08
Foreign References:
US6279484B12001-08-28
FR1220188A1960-05-23
US20180230657A12018-08-16
DE2247551A11974-04-11
Attorney, Agent or Firm:
BERGMEIER, Werner (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Weichenanordnung (1 ) für ein spurgebundenes Fahrzeug aufweisend wenigstens zwei miteinander gelenkig verbundene und bezüglich einer Grundfläche (16) beweglich gelagerte Weichensegmente (4), wobei wenigstens ein Weichensegment (4) einen Antrieb (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Weichensegmente (4) durch ein Gelenk (5) miteinan der verbunden sind, das wenigstens zwei Rotationsfreiheitsgrade und/oder wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad (T), welcher wahlweise mit zumindest einem zusätzlichen Rotationsfreiheitsgrad ausgebildet ist, aufweist.

2. Weichenanordnung (1) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gelenk (5) als Kugelgelenk oder Kugelschub gelenk ausgebildet ist.

3. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Weichensegment (4), insbesondere ein Anfangssegment (11 ), auf einem Drehlager (12) ge lagert ist.

4. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Weichensegment (4), insbesondere ein Endsegment (8), mittels einer Gelenkstange (9) mit dem vorhergehenden Weichensegment (4) verbunden ist.

5. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Federelement (13) je weils zwei Weichensegmente (4) miteinander verbindet. 6. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Weichensegment (4) auf mindes tens drei Stützpunkten (10) gelagert ist.

7. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Stützpunkte (10) vom Gelenk (5) zwischen den Weichensegmenten (4) gebildet wird.

8. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützpunkte (10) im Wesentlichen parallel zur Grundfläche (16) verschiebbar sind.

9. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Stützpunkte (10) wenigstens einen Rotationsfreiheitsgrad aufweist.

10. Weichenanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Stützpunkte (10) wenigstens eine Rolle und/oder ein Gleitlager (23) und/oder ein Fluid lager aufweist.

11. Weichenanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützpunkt (10) zumindest eine re dundante Abstützung (25) aufweist.

12. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise jedem Weichensegment (4) jeweils wenigstens eine Führeinrichtung (22) zugeordnet ist, die wenigstens ein geführtes Führungsglied (14), insbesondere eine Führ rolle oder ein Führbolzen, und ein führendes Führungselement (15), insbesondere eine Führungsschiene oder eine Nut oder eine Kulisse, umfasst. 13. Weichenanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führeinrichtung (22) zu wenigstens einem Führungsglied (14) mindestens ein redundantes Führungsmittel (26) aufweist.

14. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führeinrichtung (22) wenigstens eine Feder (24) aufweist, die ausgebildet ist, das Führungsglied (14) gegen das Führungselement (15) zu drücken.

15. Weichenanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (15) gerade oder gekrümmt ist, wobei die Krümmung vorzugsweise wenigstens einen Kreisbogen beschreibt.

16. Weichenanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Führeinrichtung (22) austauschbar und/oder einstellbar sind.

17. Weichenanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche (16) von wenigstens einer Betonplatte (17), insbesondere einer Betonfertigteilplatte, gebil det ist.

18. Weichenanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichensegmente (4) jeweils we nigstens einen Schienenabschnitt (21) aufweisen, wobei der Schie nenabschnitt (21) spitz zulaufend an dem Schienenabschnitt (21) ei nes anschließenden Weichensegments (4) angeordnet ist und wobei der Schienenabschnitt (21) an seinen Enden jeweils abgeschrägt, ins besondere abgerundet ist. 19. Weichenanordnung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Weichensegment (4), insbesondere ein Endsegment 8, einen Verriegelungsmechanismus (20) aufweist.

Description:
Weichenanordnunq für ein spurqebundenes Fahrzeuq

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weichenanordnung für ein spurgebun denes Fahrzeug aufweisend wenigstens zwei miteinander gelenkig verbun- dene und bezüglich einer Grundfläche beweglich gelagerte Weichenseg mente, wobei wenigstens ein Weichensegment einen Antrieb aufweist.

Spurgebundene und insbesondere schienengebundene Mobilität ist ohne Weichen nahezu undenkbar. Im Laufe der Zeit hat sich eine Vielzahl ver schiedener Weichenkonzepte mit individuellen Vor- und Nachteilen heraus- gebildet. Gemeinsam ist allen, dass spurgebundene Fahrzeuge von wenigs tens einem Fahrweg durch die Weiche wahlweise auf einen von wenigstens zwei weiteren Fahrwegen geleitet werden können.

Besondere Herausforderungen für Weichen ergeben sich bei Schwebefahr zeugen, da ein Fahrweg für Schwebefahrzeuge in der Regel eine besondere Form aufweist und das Schwebefahrzeug selbstverständlich auch bei Durch fahrt der Weiche in der Schwebe gehalten werden muss. Auch bei einem Ausfall der Schwebetechnik bei einer Durchfahrt der Weiche muss die Si cherheit des Fahrzeugs garantiert sein.

Es hat sich gezeigt, dass es insbesondere bei Weichenanordnungen für Schwebefahrzeuge vorteilhaft ist, die Weichenanordnung aus mehreren Seg menten aufzubauen. So offenbart die DE 2247551 A1 beispielsweise eine Weichenanordnung mit mehreren miteinander gelenkig verbundenen und be züglich einer Grundfläche beweglich gelagerten Weichensegmenten, wobei eine Weichenstellung der Weichenanordnung mittels an jedem Weichenseg- ment angeordneter Antriebe beeinflusst werden kann. Nachteilig ist hierbei die begrenzte Flexibilität der Weichenanordnung, die sich beispielsweise darin manifestiert, dass die Weichenanordnung nur in eine Richtung bewegt werden kann, oder dass sich in der gekrümmten Stel lung vergleichsweise große Lücken zwischen den Weichensegmenten bil den, die für die Schwebetechnik problematisch sind oder bei der Durchfahrt Stöße verursachen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit die Weichenanordnung nach dem Stand der Technik derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile überwunden werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Weichenanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.

Für die erfindungsgemäße Weichenanordnung für ein spurgebundenes Fahr zeug mit wenigstens zwei miteinander gelenkig verbundenen und bezüglich einer Grundfläche beweglich gelagerten Weichensegmenten, wobei wenigs tens ein Weichensegment einen Antrieb aufweist, wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei Weichensegmente durch ein Gelenk miteinander verbunden sind, das wenigstens zwei Rotationsfreiheitsgrade und/oder wenigstens ei nen Translationsfreiheitsgrad, welcher wahlweise mit zumindest einem zu sätzlichen Rotationsfreiheitsgrad ausgebildet ist, aufweist.

Die möglichen Kombinationen der Bewegungsfreiheitsgrade des Gelenks er lauben es beispielsweise die Weichenanordnung in verschiedene Richtungen zu bewegen. Wie später noch gezeigt wird, ist hierdurch beispielsweise ne ben einer Y-förmigen ebenfalls eine X-förmige Weiche möglich. Weiterhin können Torsionsmomente, die möglicherweise auf die Weichenanordnung wirken, mit einem Gelenk mit dem entsprechenden Freiheitsgrad zumindest teilweise vermieden werden. Auch asymmetrische Gewichtsbelastungen bei einer Durchfahrt eines Fahrzeugs können durch das Gelenk abgefangen werden. Ein Translationsfreiheitsgrad erlaubt es der Weichenanordnung gestreckt o- der gestaucht zu werden. Einerseits kann eine Lückenweite zwischen den Weichensegmenten in jeder Stellung eingestellt werden. Andererseits ist es damit möglich die Weichenanordnung kompakter zu gestalten, da die Wei chenanordnung bei der Bewegung nicht zwangsläufig einer Kreisbahn folgen muss.

Neben dem Rotationsfreiheitsgrad aus dem Stand der Technik, bei dem die Rotationsachse senkrecht zu einer Fahrwegsebene bzw. senkrecht zur Grundfläche verläuft sind weitere Rotationsfreiheitsgrade mit Rotationsach sen parallel zur Fahrwegsebene bzw. parallel zur Grundfläche denkbar.

Eine Rotationsachse kann beispielswiese parallel zur Fahrwegsebene bzw. parallel zur Grundfläche und gleichzeitig im Wesentlichen parallel zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufen. Dieser Freiheitsgrad kann eine Über tragung der bereits beschriebenen Torsionsmomente zwischen den Wei chensegmenten der Weichenanordnung verhindern.

Eine weitere Rotationsachse kann beispielsweise parallel zur Fahrwegs ebene bzw. parallel zur Grundfläche und gleichzeitig im Wesentlichen senk recht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufen. Dieser Freiheitsgrad kann die bereits beschriebene asymmetrische Gewichtsbelastung bei der Durch fahrt des Fahrzeugs abfangen.

Die Weichensegmente sind beispielsweise aus Stahl und/oder Beton. Sie können ähnlich geformt sein wie feststehende Fahrwege vor und nach der Weichenanordnung. Beispielsweise können die Weichensegmente im We sentlichen U-förmig sein, insbesondere mit einem überhängenden Abschnitt an dessen Unterseite eine Reaktionsschiene eines Schwebesystems ange ordnet sein kann. Die einzelnen Weichensegmente können alle dieselbe Länge besitzen. Es ist aber ebenfalls denkbar, dass einzelne Weichenseg mente länger oder kürzer sind. Insbesondere ein Endsegment eines Wei chenarms kann länger ausgebildet sein als die übrigen Segmente.

Ein einzelnes längeres Segment kann beispielsweise aus mehreren fest mit einander verbundenen Segmenten aufgebaut sein. Das Gelenk ist vorzugs weise mittig an wenigstens jeweils einer Stirnseite der Weichensegmente an geordnet.

Das Fahrzeug ist wie bereits angedeutet beispielsweise eine Magnetschwe bebahn und insbesondere eine Magnetschwebebahn, die nach dem Kurz statorprinzip arbeitet. In diesem Fall sind die aktiven Elemente des Schwebe systems und des Antriebs des Fahrzeugs beispielsweise ausschließlich im Fahrzeug angeordnet. Die Fahrbahn und insbesondere die Weichenanord nung weisen hierbei insbesondere einestromführende Schiene zur Energie übertragung in das Fahrzeug auf.

Die Grundfläche der Weichenanordnung kann von einer oder mehreren Be tonplatten gebildet sein. Darunter kann beispielsweise eine Betonschicht oder ein oder mehrere Stahlträger angeordnet sein. Falls die Weichenanord nung Bestandteil einer Hochbahn ist, ist die Grundfläche beispielsweise auf Stützen bzw. Auflagern angeordnet.

Der Antrieb ist vorzugsweise als Elektromotor mit einer entsprechenden Kraftübertragungseinrichtung ausgebildet. Insbesondere weist die Weichena nordnung genau einen Antrieb für jeden beweglichen Weichenarm auf. Der Antrieb ist hierbei insbesondere mit dem Endsegment des Weichenarms ver bunden. Es ist aber ebenfalls denkbar, dass mehrere Antriebe vorliegen. Die Kraftübertragungseinrichtung kann beispielsweise eine Gewindestange sein. Der Antrieb kann drehbar gelagert sein, um eine Bewegung des angetriebe- nen Segments entlang einer Kurvenbahn zu ermöglichen. Im Notfall, bei spielsweise bei einem Stromausfall, ist es vorteilhaft, wenn der Antrieb zu sätzlich manuell verstellt werden kann.

Die Weichenanordnung kann insbesondere einen beweglichen Weichenarm aufweisen. Auf diese Weise lässt sich eine Y-Weiche realisieren, die das Fahrzeug von einem festen Fahrweg wahlweise auf einen von zwei weiteren festen Fahrwegen leitet. Weiterhin kann die Weichenanordnung vier bewegli che Weichenarme aufweisen. Auf diese Weise lässt sich eine X-Weiche rea lisieren, die Fahrzeugen von zwei parallelen festen Fahrwegen mit sehr ge ringem Spurmittenabstand, einen beidseitigen, wechselseitigen Spurwechsel ermöglicht, ohne dabei den Spurmittenabstand im Weichenbereich aufweiten zu müssen. Dies ermöglicht wiederum hohe Durchfahrgeschwindigkeiten im schmalen Parallelfahrweg. Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Gelenk als Ku gelgelenk oder Kugelschubgelenk ausgebildet ist. Ein Kugelgelenk erlaubt Bewegungen um drei unabhängige Achsen. Die Vorteile der oben beschrie benen möglichen Rotationsfreiheitsgrade können mit dem Kugelgelenk gleichzeitig realisiert werden. Ein Kugelschubgelenk erlaubt zusätzlich zu den Rotationen um die drei unabhängigen Achsen noch eine translatorische Bewegung. Das Kugelschubgelenk hat also drei Rotationsfreiheitsgrade und einen Translationsfreiheitsgrad. Die Weichenanordnung kann also gestreckt oder gestaucht werden.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Weichensegment, insbeson dere ein Anfangssegment, auf einem Drehlager gelagert ist. Mit dem An fangssegment ist das erste Segment der Weichenanordnung aus der Sicht eines einfahrenden Fahrzeugs gemeint. Für eine Verstellung der erfindungs gemäßen Weichenanordnung ist nur eine geringe Verschiebung des An fangssegments notwendig. Die Drehung um eine Achse des Drehlagers ist hierbei ausreichend. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein Weichensegment, insbe sondere ein Endsegment, mittels einer Gelenkstange mit dem vorhergehen den Weichensegment verbunden ist. Mit dem Endsegment ist das letzte Seg ment der Weichenanordnung aus der Sicht des einfahrenden Fahrzeugs oder das jeweils letzte Segment eines von mehreren Weichenarmen ge meint. In letzterem Fall sind die Endsegmente diejenigen Segmente, die ei nen Weichenarm mit einem anderen Weichenarm verbinden. Das Endseg ment kann wie bereits beschrieben eine zu den anderen Weichensegmenten unterschiedliche Länge aufweisen. Auch können für die Lagerung und Füh rung des Endsegments im Vergleich zu den anderen Segmenten unter schiedliche Voraussetzungen bestehen. Insbesondere dient die Gelenk stange der Übertragung der Antriebskraft von dem Endsegment an die übri gen Weichensegmente.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Federelement jeweils zwei Weichensegmente miteinander verbindet. Ein Druck bzw. Zug des Federele ments kann eine definierte Führung der Weichensegmente sicherstellen. Hierzu ist das Federelement beispielsweise derart ausgebildet, dass ein per manenter Druck von einem Führungsglied auf ein Führungselement (siehe unten) ausgeübt wird.

Das Federelement kann beispielsweise eine Feder, einen Pneumatikzylinder oder ein Elastomerkissen umfassen. Das Federelement kann als Zugfeder oder Druckfederelement ausgebildet sein. Insbesondere kann das Federele ment seitlich an den Weichensegmenten angeordnet sein. Außerdem können jeweils zwei aufeinanderfolgende Federelemente auf gegenüberliegenden Seiten der Weichensegmente angeordnet sein. Es ist ebenfalls denkbar, dass jeweils zwei Weichensegmente durch zwei Federelemente verbunden sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn jedes Weichensegment auf mindestens drei Stützpunkten gelagert ist. Drei Stützpunkte erlauben eine stabile Lage rung eines flächigen Objekts. Vorzugsweise sind wenigstens zwei der Stütz punkte an einer Unterseite des Weichensegments angeordnet. Insbesondere das Endsegment ist auf vier Stützpunkten gelagert.

Besonders bevorzugt wird einer der Stützpunkte vom Gelenk zwischen den Weichensegmenten gebildet. Hierdurch kann ein zusätzlicher Stützpunkt ein gespart werden und damit Material- und Arbeitsaufwand für die Weichenano rdnung reduziert werden. Das Gelenk ist folglich ausgebildet neben Stellkräf ten der Weichenanordnung ebenfalls eine Gewichtskraft zwischen zwei Wei chensegmenten zu übertragen.

Vorteilhaft ist es, wenn die Stützpunkte im Wesentlichen parallel zur Grund fläche verschiebbar sind. Hiermit wird insbesondere ein Stellvorgang der Weichenanordnung möglich.

Beispielsweise ist zwischen der Grundfläche und den Weichensegmenten wenigstens eine Gleitfläche angeordnet, auf der die Stützpunkte beweglich sind.

Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn zumindest einer der Stützpunkte we nigstens einen Rotationsfreiheitsgrad aufweist. Dies ist einerseits vorteilhaft bei dem oben bereits erwähnten Drehlager insbesondere des Anfangsseg ments. Andererseits ist es denkbar, dass ein Führungsglied (siehe unten) in den Stützpunkt integriert ist. Bei einem Zusammenwirken des Führungs glieds mit einem kurvig verlaufenden Führungselement ist eventuell eine Ro tation des Stützpunkts notwendig.

Auch ist es von Vorteil, wenn zumindest einer der Stützpunkte wenigstens eine Rolle und/oder ein Gleitlager und/oder ein Fluidlager aufweist. Die Rolle bietet eine geringe Reibung bei der Bewegung der Weichenanord nung, muss aber gleichzeitig hohen Belastungen standhalten und entspre chend massiv ausgebildet sein. Eventuell kann die Rolle eine oder mehrere Führungsflanken ähnlich des Rads eines Schienenfahrzeugs aufweisen und dadurch das Weichensegment bei der Bewegung zusätzlich führen, falls es mit einer entsprechenden Schiene zusammenwirkt.

Ein Gleitlager kann eine kostengünstigere Alternative mit schlechteren Rei bungseigenschaften darstellen. Das Gleitlager kann beispielsweise aus ei nem Metall und insbesondere aus Bronze mit darin enthaltenem Graphit be stehen. Da bei dem Gleitlager potentiell stark erhöhter Verschleiß besteht, ist es vorzugsweise austauschbar.

Mit Fluidlager ist ein Lager gemeint, bei dem das Weichensegment auf einem konstant nachgelieferten Fluidfilm gleitet. Der Fluidfilm kann hierbei beispiels weise ein Luftpolster sein. Das Fluidlager besitzt die vergleichsweise besten Reibungseigenschaften ist aber technisch am aufwendigsten zu realisieren und erfordert im Betrieb konstante Energiezufuhr. Das Fluidlager hat den zu sätzlichen Vorteil, dass bei abgeschalteter Energiezufuhr durch die stark er höhte Reibung eine Arretierung der Weichenanordnung stattfindet.

Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn ein Stützpunkt zumindest eine redun dante Abstützung aufweist. Im Falle einer Beschädigung oder eines ander weitigen Versagens des Stützpunkts kann die redundante Abstützung ein Ab sacken des Weichensegments verhindern. Die redundante Abstützung kann hierbei im Wesentlichen genauso ausgebildet sein wie der Stützpunkt. Es ist allerdings zur Verminderung der Reibung vorteilhaft, wenn die redundante Abstützung etwas kürzer ausgebildet ist und somit in einem Normalbetrieb die Gleitfläche nicht berührt.

Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn vorzugsweise jedem Weichenseg ment jeweils wenigstens eine Führeinrichtung zugeordnet ist, die wenigstens ein geführtes Führungsglied, insbesondere eine Führrolle oder ein Führbol zen, und ein führendes Führungselement, insbesondere eine Führungs schiene oder eine Nut oder eine Kulisse, umfasst. Die Führeinrichtung ge währleistet den korrekten Bewegungsablauf bei einem Stellvorgang der Wei chenanordnung. Aufgrund der mehreren Bewegungsfreiheitsgrade, die durch das Gelenk ermöglicht werden, ist es vorteilhaft, wenn jedes Weichenseg ment individuell geführt wird. Die Führeinrichtung ist vorzugsweise zwischen der Grundfläche und dem Weichensegment angeordnet, wobei das Füh rungsglied mit dem Weichensegment und das Führungselement mit der Grundfläche zumindest indirekt verbunden ist.

Besonders bevorzugt ist das Führungsglied als Führrolle und das Führungs element als Führungsschiene ausgebildet, wobei die Führrolle beispielsweise seitlich an der Führungsschiene anliegt.

Auf einer Oberseite des Führungselements, insbesondere der Führungs schiene, befindet sich beispielsweise die bereits erwähnte Gleitfläche auf der der Stützpunkt, insbesondere das Gleitlager, beweglich gelagert ist.

Der Stützpunkt und das Führungsglied können wie bereits angedeutet als bauliche Einheit ausgebildet sein.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Führeinrichtung zu wenigstens einem Füh rungsglied mindestens ein redundantes Führungsmittel aufweist. Wie im Falle der redundanten Abstützung kann das redundante Führungsmittel im Falle eines Versagens des Führungsglieds eine unkontrollierte Bewegung der Weichenanordnung verhindern. Das redundante Führungsmittel muss hierzu lediglich im Wesentlichen gleichförmig wie das Führungsglied ausge bildet sein, um mit dem Führungselement wechselwirken zu können. Auch in diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn das redundante Führungsmittel derart angeordnet ist, dass es das Führungselement im Normalbetrieb nicht berührt. Das redundante Führungsmittel kann ebenfalls verhindern, dass die Wei chenanordnung über einen vorgesehenen Bereich hinausbewegt wird, bei spielsweise bei einer Fehlfunktion. Das redundante Führungsmittel kann so mit einer Endstellung der Weichenanordnung definieren.

Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Führeinrichtung wenigstens eine Feder aufweist, die ausgebildet ist, das Führungsglied gegen das Führungs element zu drücken. Vor allem bei der Durchfahrt eines Fahrzeugs und der damit verbundenen Belastungen ist es vorteilhaft, wenn der Kontakt zwi schen dem Führungsglied und dem Führungselement nicht unterbrochen wird. Flierzu kann einerseits die Feder beitragen aber insbesondere ebenfalls das oben beschriebene Federelement. Eine hieraus begründete gewisse Re dundanz kann zur Sicherheit der Weichenanordnung beitragen.

Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn das Führungselement gerade o- der gekrümmt ist, wobei die Krümmung vorzugsweise wenigstens einen Kreisbogen beschreibt. Das Führungselement steuert hauptsächlich die Be wegung der Weichensegmente und damit der Weichenanordnung. Je nach gewünschtem Bewegungsablauf muss das Führungselement gegebenenfalls unterschiedlich geformt sein.

Insbesondere beschreibt die Krümmung des Führungselements mehrere Kreisbögen mit unterschiedlichen Radien.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Führungselement parallel zur Grundfläche verläuft. Die Weichensegmente werden somit bei ihrer Bewe gung ebenfalls parallel zur Grundfläche geführt

Insbesondere ist das Führungselement in Form einer Führungsschiene auf der Grundfläche angeordnet. Es ist darüber hinaus ebenfalls denkbar, dass das Führungselement in der Grundfläche verläuft. Vorteilhaft ist es, wenn die Elemente der Führeinrichtung austauschbar und/oder einstellbar sind. Da bei einer Vielzahl von Stellvorgängen der Wei chenanordnung zwangsläufig Verschleiß bei der Führeinrichtung auftritt, ist ein Nachstellen bzw. Austauschen von Elementen der Führeinrichtung für ei nen störungsarmen Betrieb der Weichenanordnung vorteilhaft. Mit Elemen ten der Führeinrichtung sind vor allem das Führungsglied und dessen Ver schleißteile gemeint.

Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Grundfläche von wenigstens ei ner Betonplatte, insbesondere einer Betonfertigteilplatte, gebildet ist. Die Weichenanordnung ist hierdurch stabil und kostengünstig. Flöhenunter schiede lassen sich vermeiden und vor allem bei einer Betonfertigteilplatte lässt sich die Weichenanordnung in kurzer Zeit aufbauen. Es ist insbeson dere denkbar mehrere Betonplatten unterschiedlicher Form vorzusehen. Auch ist es möglich mehrere kleine Betonplatten auf einer großen Beton platte anzuordnen.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Grundfläche mehrere Sockel zur Aufnahme der Führungselemente aufweist. Die Sockel können dem Ausgleich von Flö henunterschieden und eventuellen Ungleichmäßigkeiten beim Gießen der Betonplatten dienen. Auch können sie dazu beitragen zwischen der Grund fläche und den Weichensegmenten einen Freiraum beispielsweise für die Unterbringung des Antriebs, des Verriegelungsmechanismus und/oder ande rer Infrastruktureinrichtungen zu schaffen.

Die Sockel können beispielsweise bereits beim Gießen der Grundfläche vor gesehen sein und insbesondere nach dem Gießen abgeschliffen werden, um eine gleichmäßige Flöhe zu gewährleisten. Die Sockel können Aufnahmemit tel, wie insbesondere Bohrlöcher, vorzugsweise mit zusätzlichen Dübeln zur Befestigung der Führungselemente aufweisen. Ebenfalls sind Klemmen als Aufnahmemittel denkbar, insbesondere derart, wie sie auch bei der Befesti gung von Schienen an Gleisschwellen verwendet werden. Es kann ein Sockel für jedes Führungselement vorgesehen sein. Ebenfalls ist es aber denkbar, dass mehrere Führungselemente auf demselben Sockel angeordnet sind, oder mehrere Sockel für ein Führungselement vorgesehen sind. Bei letzterer Variante ist es beispielsweise möglich an Stirnseiten der Führungselemente T-förmige Sockel zur Abfuhr seitlicher Kräfte vorzusehen.

Bei einem Aufbau der Grundfläche aus einer großen Betonplatte und darauf angeordneten mehreren kleineren Betonplatten sind die Sockel vorzugs weise auf den kleineren Betonplatten angeordnet. Insbesondere werden die Sockel bereits beim Gießen der kleineren Platten vorgesehen.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Weichensegmente jeweils wenigstens ei nen Schienenabschnitt aufweisen, wobei der Schienenabschnitt spitz zulau fend an dem Schienenabschnitt eines anschließenden Weichensegments an geordnet ist. Durch das spitze Zulaufen bilden sich bei einer Bewegung der Weichensegmente gegeneinander nur vergleichsweise kleine Lücken zwi schen den Schienenabschnitten. Insbesondere bildet der Schienenabschnitt eine Absetzschiene auf der das Fahrzeug in einem Notfall, insbesondere bei einem Ausfall des Schwebesystems, zu liegen kommt. Der Schienenab schnitt kann ebenfalls eine Stromschiene oder einer Reaktionsschiene für das Schwebesystem des Fahrzeugs sein.

Vorteilhaft ist es, wenn der Schienenabschnitt an seinen Enden jeweils abge schrägt, insbesondere abgerundet ist. Hierdurch lassen sich Stoßkanten zwi schen den Schienenabschnitten vermeiden. Falls das Fahrzeug im Notfall auf den Schienenabschnitten gleitet, wird das Kufengleitmaterial geschont.

Vorteilhafterweise weist wenigstens ein Weichensegment einen Verriege lungsmechanismus auf, mit dessen Hilfe ein Weichenarm an einem festen Fahrweg oder einem weiteren Weichenarm arretiert werden kann. Der Ver riegelungsmechanismus kann beispielsweise einen Bolzen aufweisen, der insbesondere mittels eines Motors ausgefahren werden kann. Vorzugsweise ist der Bolzen ausgebildet in eine Hülse eines gegenüberliegenden Weichen segments eines weiteren Weichenarms oder eines festen Fahrbahnab schnitts einzudringen. Ebenfalls kann der Bolzen und gegebenenfalls der Motor am festen Fahrbahnabschnitt angeordnet sein und das Weichenseg- ment die Hülse aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar einen selbsthemmenden Antrieb für die Weichenanordnung vorzusehen, der eben falls eine arretierende Wirkung entfaltet. Für die Freigabe zum Befahren der Weichenanordnung kann die korrekte Verriegelung beispielsweise durch ei nen Näherungssensor, der die korrekte Position des Bolzens erfasst, festge stellt werden.

Vorzugsweise kann der Motor des Verriegelungsmechanismus im Notfall ma nuell betätigt werden beispielsweise mittels einer Kurbel und eines entspre chenden Wartungspersonals.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbei- spielen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Weichenanord nung,

Figur 2 einen Schnitt durch ein Gelenk zwischen zwei Weichenseg menten, Figur 3 eine Darstellung möglicher Rotationsfreiheitsgrade des Ge lenks,

Figur 4 eine Draufsicht auf eine Grundfläche der Weichenanord nung,

Figur 5 einen Schnitt durch zwei Weichensegmente in einer Seiten ansicht, Figur 6 einen Schnitt durch zwei Weichensegmente in einer Drauf sicht,

Figur 7 eine Frontansicht zweier Weichenarme einer weiteren Aus führungsform der Weichenanordnung, und Figur 8 eine schematische Darstellung einer Ausführung der Wei chenanordnung als X-Weiche.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden für in den verschie denen Figuren jeweils identische und/oder zumindest vergleichbare Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet. Die einzelnen Merkmale, deren Ausgestal- tung und/oder Wirkweise werden meist nur bei ihrer ersten Erwähnung aus führlich erläutert. Werden einzelne Merkmale nicht nochmals detailliert erläu tert, so entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der bereits beschriebenen gleichwirkenden oder gleichnami gen Merkmale. Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Weichenanordnung 1 als Y-Weiche mit einem beweglichen Weichenarm 2. Ein (nicht dargestelltes) Fahrzeug kann von einem festen Fahrweg 3 wahlweise auf einen von zwei weiteren festen Fahrwegen 3 geleitet werden. Die Weichenanordnung 1 weist mehrere Wei chensegmente 4 auf, die über Gelenke 5 miteinander verbunden sind. Bei- spielsweise sind die Gelenke 5 mittig an Stirnseiten der Weichensegmente 4 angeordnet. Die Gelenke 5 besitzen mehrere Rotationsfreiheitsgrade (siehe Figur 3) und insbesondere einen Translationsfreiheitsgrad T (siehe Figur 2). Die Weichenanordnung 1 ist somit sehr flexibel: Lücken zwischen den Wei chensegmenten 4, die vorliegend der Übersichtlichkeit halber vergrößert dar- gestellt sind, können klein gehalten werden und die Weichenanordnung 1 kann platzsparend gestaltet werden. Der Translationsfreiheitsgrad T ermöglicht es den Weichenarm 2 zu strecken oder zu stauchen. Vorliegend kann der Weichenarm 2 beispielsweise bei ei nem Stellvorgang im Bereich zwischen den beiden anschließenden Fahrwe gen 3 gestaucht sein, womit diese näher an der Weichenanordnung 1 ange ordnet sein können ohne das Risiko einer Kollision.

Die Weichenanordnung 1 weist für den Stellvorgang einen Antrieb 6 auf, der mittels einer Kraftübertragungseinrichtung 7 mit einem der Weichenseg mente 4 verbunden ist. Im vorliegenden Beispiel ist der Antrieb 6 mit einem Endsegment 8 der Weichenanordnung 1 verbunden. Das Endsegment 8 ist beispielsweise länger ausgebildet als die übrigen Weichensegmente 4, da hier eventuell erhöhte Anforderungen an die Stabilität bestehen. Aus densel ben Gründen ist das Endsegment 8 in diesem Ausführungsbeispiel über eine Gelenkstange 9 mit dem vorhergehenden Weichensegment 4 verbunden. Auch ist das Endsegment 8 insbesondere auf vier Stützpunkten 10 (Figur 5) gelagert, wohingegen die übrigen Weichensegmente 4 auf jeweils drei Stütz punkten 10 gelagert sind.

In Bezug auf die Lagerung können auch für ein Anfangssegment 11 Beson derheiten bestehen. Das Anfangssegment 11 ist beispielsweise zusätzlich zu möglichen weiteren Stützpunkten 10 auf einem Drehlager 12 gelagert. Die Weichenanordnung 1 ist damit vom festen eingangsseitigen Fahrweg 3 me chanisch entkoppelt.

Die Weichensegmente 4 sind weiterhin über Federelemente 13 miteinander verbunden. Andererseits können die Federelemente 13 ebenfalls einen Druck bzw. Zug auf die Weichensegmente 4 ausüben, derart, dass Füh rungsglieder 14 (Figur 5) an Führungselemente 15 gedrückt werden.

Die Weichensegmente 4 sind bezüglich einer Grundfläche 16 beweglich ge lagert. In diesem Beispiel wird die Grundfläche 16 von mehreren Betonplat- ten 17 gebildet. Die Betonplatten 17 sind insbesondere als Betonfertigteilplat ten ausgebildet und weisen beispielsweise unterschiedliche Maße auf. Auf der Grundfläche 16 bzw. auf den Betonplatten 17 sind Sockel 18 angeordnet, auf denen wiederum die Führungselemente 15 angeordnet sind. Die Sockel 18 sind vorzugsweise ebenfalls aus Beton und insbesondere Bestandteile der Betonplatten 17. Auf Oberseiten der Führungselemente 15 befinden sich beispielsweise Gleitflächen 19, auf denen die Stützpunkte 10 der Weichen segmente 4 gleiten.

Die Bewegung des Weichenarms 2 bzw. der Weichenanordnung 1 wird im Wesentlichen von den Führungselementen 15 gesteuert. In diesem Beispiel sind die Führungselemente 15 gerade ausgebildet. Ebenso können die Füh rungselemente 15 aber gekrümmt sein. Die Führungselemente 15 sind bei spielsweise als Schienen und insbesondere als Stahlschienen ausgebildet. Auf jeder Betonplatte 17 sind beispielsweise wenigstens zwei Führungsele mente 15 angeordnet.

Zur Absicherung, insbesondere bei einer Durchfahrt eines Fahrzeugs, kann der Weichenarm 2 bzw. die Weichenanordnung 1 beispielsweise durch einen Verriegelungsmechanismus 20 arretiert werden. Der Weichenarm 2 und ins besondere das Endsegment 8 werden hierbei beispielsweise durch einen Bolzen fest mit einem der zwei anschließenden festen Fahrwege 3 verbun den.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Gelenk 5 für die erfindungsge mäße Weichenanordnung 1 . Dargestellt ist ein Schnitt durch das Gelenk 5 und Teile der verbundenen Weichensegmente 4. Das Gelenk 5 ist als Kugel schubgelenk mit drei unabhängigen Rotationsfreiheitsgraden (siehe Figur 3) und einem Translationsfreiheitsgrad T ausgebildet. Vor allem der Translati onsfreiheitsgrad T des Gelenks 5 soll in dieser Darstellung verdeutlicht wer den. Flierdurch wird ein Strecken und/oder Stauchen der Weichenarme 2 der Weichenanordnung 1 möglich. In Figur 2a ist der das Gelenk 5 enthaltende Weichenarm 2 beispielsweise gerade (vergleiche Figur 8a). Figur 2b zeigt beispielsweise die Situation ei nes angewinkelten Weichenarms 2, wobei der Weichenarm 2 zusätzlich ge streckt ist (vergleiche Figur 1 und Figur 8b).

Figur 3 zeigt schematisch die möglichen unabhängigen Rotationsfreiheits grade eines Gelenks 5 für die erfindungsgemäße Weichenanordnung 1 . In den drei gezeigten Ansichten steht die Rotationsachse jeweils senkrecht auf der Zeichenebene. Figur 3a ist eine schematische Draufsicht analog zu Figur 1 . Die Zeichenebene ist hierbei die oben bereits erwähnte Fahrwegsebene. Die Rotationsachse steht senkrecht zur Fahrwegsebene. Figur 3b ist eine schematische Seitenansicht analog zu Figur 5. Die Fahrwegsebene steht hier senkrecht auf der Zeichenebene. Die Rotationsachse ist in diesem Fall parallel zur Fahrwegsebene aber senkrecht zur Fahrtrichtung eines die Wei chenanordnung 1 durchfahrenden Fahrzeugs. Figur 3c ist eine schematische Frontansicht analog zu Figur 7. Auch in diesem Fall steht die Fahrwegs ebene senkrecht auf der Zeichenebene. Die Rotationsachse ist ebenfalls pa rallel zur Fahrwegsebene, allerdings im Unterschied zu dem vorherigen Fall ebenfalls parallel zur Fahrtrichtung eines die Weichenanordnung 1 durchfah renden Fahrzeugs. Der Versatz zwischen den Weichensegmenten 4 ist in al len in dieser Figur dargestellten Fällen der Anschaulichkeit halber stark über trieben. Bei der erfindungsgemäßen Weichenanordnung 1 weist das Gelenk 5 insbesondere wenigstens zwei dieser Rotationsfreiheitsgrade oder wenigs tens einen der gezeigten Rotationsfreiheitsgrade und wenigstens den Trans lationsfreiheitsgrad T auf.

Figur 4 zeigt analog zu Figur 1 in einer Draufsicht den Unterbau der Wei chenanordnung 1 , allerdings der Übersichtlichkeit halber ohne die Weichen segmente 4. In dieser Ausführung wird die Grundfläche 16 von einer großen Betonplatte 17 und mehreren kleineren Betonplatten 17 gebildet. Die Beton platte 17 auf der das Anfangssegment 11 sitzt weist das bereits beschrie bene Drehlager 12 auf. Die Sockel 18 und Führungselemente 15 weisen je nach der für einen Stellvorgang der Weichenanordnung 1 notwendigen Be wegungsfreiheit der jeweiligen Weichensegmente 4 unterschiedliche Längen und Anordnungen auf. Insbesondere nimmt die Länge der Führungselemente 15 und eventuell der Sockel 18 vom Anfangssegment 11 in Richtung des Endsegments 8 zu.

Figur 5 zeigt eine geschnittene Seitenansicht zweier aufeinanderfolgender Weichensegmente 4 der Weichenanordnung 1 . Die Weichensegmente 4 wei sen jeweils einen Schienenabschnitt 21 auf. Die Schienenabschnitte 21 sind an ihren Enden, beispielsweise im Bereich des Gelenks 5 abgeschrägt und insbesondere abgerundet (vergleiche auch Figur 6). Die Schienenabschnitte 21 können beispielswiese Teil einer Absetzschiene sein, auf der das Fahr zeug im Notfall zu liegen kommt. Die Weichensegmente 4 sind jeweils auf Stützpunkten 10 gelagert, wobei beispielsweise jeweils zwei der Stützpunkte 10 unterhalb der Weichensegmente 4 angeordnet sind und ein zusätzlicher Stützpunkt 10 durch das Gelenk 5 gebildet wird.

Jedem Weichensegment 4 sind zwei Führeinrichtungen 22 zugeordnet, wo bei diese teilweise vor der Zeichenebene liegen. Die Führeinrichtungen 22 umfassen jeweils das Führungsglied 14 und das Führungselement 15. Vorlie gend weisen die unterhalb der Weichensegmente 4 angeordneten Stütz punkte 10 Gleitlager 23 auf, die auf einer Oberseite der Führungselemente 15 gleitend gelagert sind. Die Führungselemente 15, die beispielsweise als Führungsschienen ausgebildet sind, sind wie zuvor auf Sockeln 18 angeord net. Die Grundfläche 16 wird von zwei Betonplatten 17 gebildet.

Seitlich an den Führungselementen 15 liegen die Führungsglieder 14 an, die in diesem Beispiel als Führrollen ausgebildet sind. Die Führungsglieder 14 sind mit dem jeweiligen Weichensegment 4 verbunden. Beispielsweise durch eine Feder 24, die die Führungsglieder 14 an die Führungselemente 15 drückt, wird ein ununterbrochener Kontakt zwischen den Führungsgliedern 14 und den Führungselementen 15 sichergestellt. Beispielsweise können die Führungsglieder 14 zweier aufeinander folgender Weichensegmente 4 auf unterschiedlichen Seiten der Führungselemente 15 angeordnet sein. Dabei können die Führungsglieder 14 entweder einander zugewandt oder vonei nander abgewandt (wie vorliegend dargestellt) sein.

Figur 6 zeigt eine geschnittene Draufsicht beispielsweise auf die Weichen segmente 4 aus Figur 5. Wie zuvor weisen die Weichensegmente 4 Schie nenabschnitte 21 auf. Insbesondere weist jedes Weichensegment 4 zwei Schienenabschnitte 21 auf. Jeweils einer der Schienenabschnitte 21 eines der Weichensegmente 4 ist spitz zulaufend an einem der Schienenabschnitte 21 des anschließenden Weichensegments 4 angeordnet. Flierdurch werden die Lücken zwischen den aufeinander folgenden Schienenabschnitten 21 auch bei einem gekrümmten Weichenarm 2 der Weichenanordnung 1 gering gehalten.

Figur 7 zeigt eine Frontansicht einer Weichenanordnung 1 , die mehrere be wegliche Weichenarme 2 umfasst (vergleiche Figur 8). In dieser Darstellung sind die im Wesentlichen U-förmigen Weichensegmente 4 mit überstehenden Abschnitten zu erkennen. Die Grundfläche 16 wird aus einer großen Beton platte 17 und wenigstens einer kleineren Betonplatte 17 gebildet. Auf dieser sind die Sockel 18 für die Führungselemente 15 angeordnet. Beispielsweise sind zwei Führungselemente 15 auf einem gemeinsamen Sockel 18 ange ordnet.

In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Stützpunkte 10 jeweils eine redun dante Abstützung 25 auf. Diese können die Weichensegmente 4 im Falle ei nes Versagens der Stützpunkte 10 abfangen und somit einen schwerwiegen den Unfall vermeiden. Ebenso weisen die Führeinrichtungen 22 zu jedem Führungsglied 14 ein redundantes Führungsmittel 26 auf. Die redundanten Führungsmittel 26 können im Notfall eingreifen und unkontrollierte Bewegun gen der Weichensegmente 4 verhindern. Figur 8 zeigt die erfindungsgemäße Weichenanordnung 1 schematisch als X- Weiche. Fahrzeuge von zwei festen Fahrwegen 3 können wahlweise zu zwei weiteren Fahrwegen 3 geleitet werden. Flierzu weist die Weichenanordnung 1 insgesamt vier bewegliche Weichenarme 2 auf. Figur 8a zeigt die Wei- chenanordnung 1 in der Grundstellung. Fahrzeuge können die Weichenano rdnung in dieser Stellung gerade durchfahren. Figur 8b zeigt exemplarisch eine Stellung der Weichenanordnung 1, in der ein Fahrzeug von dem linken oberen Fahrweg 3 zu dem rechten unteren Fahrweg 3 geleitet werden kann. Hierzu müssen beispielsweise alle Weichenarme 2 in eine gekrümmte Stel- lung gebracht werden. Die sich zugewandten Weichenarme 2 können hierbei beispielsweise durch den Translationsfreiheitsgrad T der Gelenke 5 gestreckt werden. Die abgewandten Weichenarme 2 können im Sinne eines platzspa renden Aufbaus der Weichenanordnung beispielsweise gestaucht sein.

Insbesondere bei dieser Ausführungsform der Weichenanordnung 1 sind die Führungselemente 15 gekrümmt. Die Endsegmente 8 der Weichenarme 2 können Verriegelungsmechanismen 20 aufweisen, die jeweils zwei einander zugewandte Endsegmente 8 zueinander arretieren. Vorzugsweise ist jedem Weichenarm 2 ein Antrieb 6 zugeordnet.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentan sprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und be schrieben sind. Bezugszeichenliste 1 Weichenanordnung

2 Weichenarm

3 Fahrweg

4 Weichensegment

5 Gelenk 6 Antrieb

7 Kraftübertragungseinrichtung

8 Endsegment

9 Gelenkstange

10 Stützpunkt 11 Anfangssegment

12 Drehlager

13 Federelement

14 Führungsglied

15 Führungselement 16 Grundfläche

17 Betonplatte

18 Sockel

19 Gleitfläche

20 Verriegelungsmechanismus 21 Schienenabschnitt

22 Führeinrichtung

23 Gleitlager

24 Feder

25 redundante Abstützung 26 redundantes Führungsmittel

T Translationsfreiheitsgrad