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Die Erfindung betrifft ein Schienensystem, aufweisend mindestens ein Schienenteil, einen Schlitzhohlleiter und ein in Schienenrichtung bewegbar angeordnetes Fahrzeug.
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Es ist allgemein bekannt, dass ein Fahrzeug als Schienenfahrzeug ausführbar und somit an einer Schiene entlangfahrbar ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schienensystem weiterzubilden, wobei die Zuverlässigkeit des Systems verbessert werden soll.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Schienensystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Schienensystem sind, dass das Schienensystem mindestens ein Schienenteil, einen Schlitzhohlleiter und ein in Schienenrichtung bewegbar angeordnetes Fahrzeug aufweist,
wobei die Schlitzrichtung des Schlitzhohlleiters parallel zur Schienenrichtung des Schienenteils ausgerichtet ist,
insbesondere wobei der Schlitzhohlleiter an dem Schienenteil angeordnet oder in ihm integriert ist,
wobei das Fahrzeug ein Gestell aufweist, an welchem eine Aufnahmeeinheit drehbar gelagert angeordnet ist, insbesondere wobei die Drehachse der Drehlagerung des Aufnahmeeinheit in Querrichtung zur Schienenrichtung ausgerichtet ist,
wobei ein Prüfteil von der Aufnahmeeinheit gehalten ist,
wobei zumindest ein dem Schlitzhohlleiter zugewandter Bereich, insbesondere Endbereich, relativ zur Aufnahmeeinheit auslenkbar angeordnet ist,
wobei am Prüfteil und/oder an der Aufnahmeeinheit ein Sensormittel zur Detektion der Auslenkung des Bereichs angeordnet ist,
insbesondere wobei der Bereich durch den Schlitz des Schlitzhohlleiters in den Schlitzhohlleiter zumindest teilweise hineinragt, insbesondere in den hohlen Bereich, insbesondere also Hohlwellenleiterbereich, des Schlitzhohlleiters zumindest teilweise hineinragt.
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Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Prüfteils der Schlitzhohlleiter auf Verformungen, also Deformationen, prüfbar ist. Wenn nämlich der Kragen des Schlitzhohlleiters verformt ist, wird das in den Schlitzhohlleiter zumindest teilweise hineinragende Prüfteil quer zur Schienenrichtung ausgelenkt. Diese Auslenkungen werden detektiert und somit erkannt, woraufhin eine Reparatur ausführbar ist und dadurch der Betrieb nachfolgend zuverlässiger ausführbar ist. Denn ohne Reparatur könnte die in den Schlitzhohlleiter zumindest teilweise hineinragende Antenne eines Fahrzeugs abgerissen oder beschädigt werden.
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Vorzugsweise wird das Prüfteil vom Fahrzeug bei der Inbetriebnahme der Anlage über die Schienenteile der Anlage gefahren und dabei die Anlage gemessen. Bei nachfolgenden Fahrten von Fahrzeugen mit Antennen ist somit Beschädigung vermieden. Zur weiteren Verbesserung der Zuverlässigkeit der Anlage sind weitere Fahrten eines Fahrzeugs mit Prüfteil ausführbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Aufnahmeeinheit mittels eines Scharniers, insbesondere als Drehlagerung, drehbar gelagert am Gestell des Fahrzeugs,
insbesondere wobei mit dem Gestell des Fahrzeugs ein Anschlagteil zur Begrenzung des Drehfreiheitsgrades der Aufnahmeeinheit verbunden ist, insbesondere wobei die von einem Federelement erzeugte Federkraft zum Anschlagteil hin gerichtet auf das Aufnahmeteil wirkt,
insbesondere wobei ein erstes Ende des Federelements am Anschlagteil befestigt ist und das andere Ende des Federelements am Aufnahmeteil befestigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass bei einem im Schlitzhohlleiter eingedrungenen oder sich befindenden Hindernisses, wie Fremdkörper oder dergleichen, ein Auslenken der gesamten Aufnahmeeinheit mit Prüfteil in einer anderen Querrichtung, also zur Drehrichtung des Scharniers senkrecht ausgerichteten Drehrichtung, eine Auslenkung ermöglicht ist. Denn das Hindernis drückt auf das Prüfteil, so dass dieses Prüfteil samt der mit ihm verbundenen Aufnahmeeinheit ausgelenkt wird. Da ein Federelement eine entsprechende Rückstellkraft bewirkt, ist nach Überfahren des Hindernisses der weitere Betrieb des Prüfteils fortsetzbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sensormittel ein Dehnungsmessstreifen. Von Vorteil ist dabei, dass die Auslenkung in einfacher Weise, insbesondere in analoger Weise, also als analoges Signal, erfassbar ist
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Prüfteil ein elastisch verformbares Teil, insbesondere Blechteil, auf,
wobei ein vom Schlitzhohlleiter abgewandter Endbereich, insbesondere Randbereich, im Aufnahmeteil fest verbunden und/oder kraftschlüssig verbunden und/oder eingespannt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist und auch schon sehr kleine Auslenkungen erfassbar sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf einer Seite des elastisch verformbaren Teils ein Dehnungsmessstreifen angebracht ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Erfassung kostengünstig ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Prüfteil an seinem dem Schlitzhohlleiter zugewandten Endbereich einen Prüfkopf auf, insbesondere der aus einem anderen Material als das elastisch verformbare Teil, insbesondere Blechteil, des Prüfteils. Von Vorteil ist dabei, dass der Verschleiß des Prüfteils entsprechend verhinderbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Aufnahmeteil eine Kalibrierhilfe befestigbar, welche eine Schraube aufnimmt zum Drücken des Prüfteils, insbesondere in eine Nulllage. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige Kalibrierung ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sensormittel ein Schalter ist. Von Vorteil ist dabei, dass statt eines analogen Signals ein binäres Signal erfassbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Prüfteil an der Aufnahmeeinheit drehbar gelagert, insbesondere wobei die Drehachse in einer zweiten Querrichtung ausgerichtet ist, insbesondere wobei die zweite Querrichtung senkrecht zur ersten Querrichtung ausgerichtet ist,
wobei die Aufnahmeeinheit mittels Federelementen zu einer Ruhelage gezogen wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Prüfteil von den Federelementen in die Ruhelage bringbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Sensormittel mittels des Prüfteils abhängig von der Auslenkung des Prüfteils betätigt der nicht betätigt wird. Von Vorteil ist dabei, dass ein digitales Sensorsignal erzeugbar ist. Wenn nämlich keine Störung vorliegt, berührt das Prüfteil das Betätigungselement und erzeugt somit einen elektrischen Kontakt. Wenn jedoch eine Störung vorliegt, berührt das Prüfteil den Schalter nicht und erzeugt somit auch keinen elektrischen Kontakt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Aufnahmeeinheit eine erste Aufnahmeplatte und eine mittels Beabstandungsmitteln mit der ersten Aufnahmeplatte verbundene, zweite Aufnahmeplatte aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass die Aufnahmeeinheit in einfacher Weise stabil aufgebaut ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
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In der 1 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Schienensystems gezeigt.
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In der 2 ist der Ausschnitt aus einer anderen Blickrichtung ebenfalls in Schrägansicht dargestellt, wobei Teile zum besseren Verständnis der Funktion weggelassen sind.
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In der 3 ist ein Ausschnitt eines anderen erfindungsgemäßen Schienensystems in Schrägansicht gezeigt, wobei ein Dehnungsmessstreifen als Sensor vorgesehen ist.
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In der 4 ist eine zugehörige Draufsicht gezeigt.
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In der 5 ist eine zugehörige Seitenansicht gezeigt.
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In der 6 ist eine zusätzlich von in Schienenrichtung vorne angebrachte Kalibriervorrichtung gezeigt.
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In der 7 ist eine zusätzlich von in Schienenrichtung hinten angebrachte Kalibriervorrichtung gezeigt.
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Wie in 1 dargestellt, ist ein Schlitzhohlleiter 1 des Schienensystems zur Datenübertragung an ein Fahrzeug des Schienensystems vorgesehen. Hierzu weist das Schienensystem ein in 1 nicht gezeigtes Schienenteil auf, entlang dessen das Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, bewegbar ist.
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Dabei weist das Fahrzeug zumindest ein Laufrad auf und seitliche Führungsräder. Die Drehachse des Laufrades ist in Querrichtung zur Schienenrichtung ausgerichtet, insbesondere also senkrecht zur Schienenrichtung.
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Ebenso sind die Drehachsen der seitlichen Führungsräder in Querrichtung zur Schienenrichtung ausgerichtet, insbesondere also senkrecht zur Schienenrichtung.
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An dem Schienenteil ist der Schlitzhohlleiter 1 angeordnet, dessen Schlitzrichtung parallel zur Schienenrichtung angeordnet ist. Somit ist es ermöglicht, dass ein Fahrzeug mit einer Antenne ausrüstbar ist, welche durch den Schlitz des Schlitzhohlleiters 1 in den hohlen Bereich des Schlitzhohlleiters 1 ragt. Die Berandung des Schlitzes ist vorzugsweise mit vom Schlitzhohlleiter 1 hervorstehenden Kragenabschnitten 15 ausgeführt. Der so gebildete Kragen ist idealerweise nicht deformiert. Der Schlitzhohlleiter 1 ist vorzugsweise als Aluminium-Stranggussprofil gefertigt.
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Somit ist eine Datenübertragung zwischen einer stationär angeordneten Einheit und einer auf dem Fahrzeug angeordneten Einheit ermöglicht. Das Fahrzeug ist mittels Schleifleitung versorgbar, indem am Schienenteil Stromschienen anordenbar sind und das Fahrzeug einen entsprechenden Stromabnehmer aufweist, oder das Fahrzeug ist mittels induktiver Übertragung elektrischer Leistung versorgbar, indem längs des Schienenteils ein Primärleiter verlegt ist und das Fahrzeug eine entsprechende Sekundärwicklung aufweist.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist eine den Schlitzhohlleiter 1 prüfende Anordnung auf, um Schmutz oder störende Objekte, die in den Schlitzhohlleiter eingedrungen sind, zu erkennen oder um Beschädigungen des Schlitzhohlleiters zu erkennen, wie beispielsweise Deformationen der Kragenabschnitte 15. Eine solche Deformation kann beispielsweise die Weite des Schlitzes reduzieren und würde somit die Antenne eines an der Deformation vorbeifahrenden Fahrzeugs beschädigen. Daher ist erfindungsgemäß eine Prüfung bei Inbetriebnahme oder auch in zeitlichen Abständen vorgesehen. Die prüfende Anordnung ist sogar auf einem für den regulären Betrieb vorgesehenen Fahrzeug anbringbar, damit auch während des Betriebs unerwartet entstandene Deformationen erkennbar sind.
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Hierzu weist die prüfende Anordnung eine Halteplatte 14 auf, welche am Gestell des Fahrzeugs befestigt ist. Diese Halteplatte 14 ist aber auch mit dem Gestell des Fahrzeugs einteilig ausführbar. Ein Anschlagteil 13 ist ebenfalls am Gestell des Fahrzeugs befestigt, insebsondere schraubverbunden, oder alternativ einstückig mit dem Gestell ausführbar. Das Gestell trägt auch das mindestens eine, drehbar am Gestell gelagerte Laufrad des Fahrzeugs sowie drehbar am Gestell gelagerte, seitliche Führungsräder des Fahrzeugs. Auf diese Weise ist das Schienensystem als Einschienenbahn, insbesondere Einschienenhängebahn, ausführbar.
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Eine Prüfplatte 2, welche als Prüfteil fungiert, ist derart angeordnet, dass sie durch den Schlitz des Schlitzhohlleiters 1 in den Schlitzhohlleiter 1 hineinragt. Die Prüfplatte 2 weist eine Ausnehmung 5 auf, in welcher ein Bolzen 6 angeordnet ist, welcher an seinen Endbereichen mit der Prüfplatte 2 verbunden ist.
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Ein erstes Federelement 3 ist mit seinem ersten Endbereich am Bolzen 6 befestigt und mit seinem anderen Endbereich an einem Beabstandungsmittel 7, welches zwischen einer ersten Aufnahmeplatte 4 und einer zweiten Aufnahmeplatte 8 angeordnet ist und mit diesen Platten (4, 8) verbunden ist.
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Ein zweites Federelement 3 ist mit seinem ersten Endbereich ebenfalls am Bolzen 6 befestigt und mit seinem anderen Endbereich an einem weiteren Beabstandungsmittel 7, welches vom ersten Beabstandungsmittel beabstandet ist und ebenfalls zwischen der ersten Aufnahmeplatte 4 und der zweiten Aufnahmeplatte 8 angeordnet ist und mit diesen Platten (4, 8) verbunden ist.
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Die aus der ersten Aufnahmeplatte 4, der zweiten Aufnahmeplatte 8 und den Beabstandungsmitteln 7 gebildete Aufnahmeeinheit ist über ein Scharnier 10 mit der Halteplatte 14 verbunden. Somit ist die Aufnahmeeinheit drehbar gelagert. Das Scharnier 10c fungiert also als Drehlagerung.
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Falls also ein im Schlitzhohlleiter sich befindendes Fremdteil, insbesondere also Hindernis, die Prüfplatte 2 auslenkt, wird die Aufnahmeeinheit gedreht, bis beim Weiterfahren des Fahrzeugs das Fremdteil, insbesondere also Hindernis, überwunden ist.
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Die Drehachse des Scharniers 10 ist in Querrichtung zur Schienenrichtung, also auch quer zur Schlitzhohlleiterrichtung, ausgerichtet.
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Die Erstreckungsrichtung des Schlitzes des Schlitzhohlleiters 1 ist die Sschlitzhohlleiterrichtung.
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An der ersten Aufnahmeplatte 4 ist ein Bügelteil 11 befestigt, an welcher das erste Ende eines Federelements 12 befestigt ist, dessen anderes Ende am Anschlagteil 13 befestigt ist. Somit ist bei einer Auslenkung der Aufnahmeeinheit aus ihrer Ruhelage infolge des Überfahrens eines im Schlitzhohlleiter 1 sich befindenden, mit der Prüfplatte 2 kollidierenden Hindernisses ein Rückstellen der Aufnahmeeinheit mittels des Federelements 12 in die Ruhelage bewirkbar. Denn das Federelement 12 zieht die Aufnahmeeinheit so lange zurück, bis die erste Aufnahmeplatte 4 am Anschlagteil 13 anliegt.
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Alternativ wäre das Bügelteil 11 auch einstückig mit der Aufnahmeplatte 4 ausführbar oder das erste Ende des Federelements 12 direkt mit der Aufnahmeplatte 4 verbindbar. Ebenso ist das andere Ende des Federelements 12 direkt oder über ein Bügelteil mit dem Anschlagteil 13 verbindbar.
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Die Prüfplatte 2 ist drehbar in der Aufnahmeeinheit gelagert, wobei die Drehachse parallel zur Schienenrichtung beziehungsweise Schlitzhohlleiterrichtung ausgerichtet ist.
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Die Prüfplatte 2 wird von den Federelementen 3 in einer Ruhelage gehalten.
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Wenn jedoch einer der Kragenabschnitte 15 des Schlitzes, insbesondere also der Schlitzöffnung, des Schlitzhohlleiters 1 verbeult oder verbogen ist, insbesondere also die Schlitzweite durch diese Deformation des Kragenabschnitts 15 verringert ist, und somit die Prüfplatte 2 am deformierten Kragenabschnitt 15 entlangschleift, wird die Prüfplatte 2 entgegen der von den Federelementen 3 erzeugten Federkraft ausgelenkt und somit die Betätigung eines Schalters 9 unterbrochen. Dadurch wird also ein elektrischer Kontakt des Schalters 9 geöffnet. Auf diese Weise ist also das Hindernis mittels einer Auswerteeinheit erkennbar. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit mit einem Mittel zur Positionserfassung verbunden, so dass die vorhandene Deformation des Kragenabschnitts 15 auch einer Schienenposition zuordenbar ist. Des Weiteren wird von der Auswerteeinheit eine entsprechende Warnung oder Fehlermeldung angezeigt und/oder an eine übergeordnete Steuerung und/oder einen anderen mittels Datenbus mit der Auswerteeinheit verbundenen Busteilnehmer übermittelt.
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Der Schalter 9 ist in der Aufnahmeeinheit, insbesondere auf der zweiten Aufnahmeplatte 8, angeordnet.
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Wie in einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß 3 bis 5 gezeigt, wird in der dortigen, im Vergleich zu der oben beschriebenen Aufnahmeeinheit andersartig ausgeführten Aufnahmeeinheit 32 ein Sensorteil 31 aufgenommen. Dabei weist das Sensorteil 31 ein in Querrichtung zur Schienenrichtung elastisch verbiegbares Blechteil auf, an dessen Seite ein Dehnungsmessstreifen aufgebracht ist. Somit ist die durch eine Deformation gegebenenfalls bewirkte elastische Auslenkung bestimmbar. Insbesondere ist ein Sensorsignal auswertbar von einer Auswerteeinheit, wobei das Sensorsignal eindeutig von der elastischem Verformung abhängt.
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An seinem von dem Schlitzhohlleiter 1 abgewandten Endbereich ist das Sensorteil 31, insbesondere also das Blechteil, fest eingespannt und somit vorzugsweise zumindest kraftschlüssig verbunden mit der Aufnahmeeinheit 32.
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An seinem dem Schlitzhohlleiter 1 zugewandten Endbereich ist ein Prüfkopf 30, insbesondere ein aus Kunststoff oder Weichmetall ausgeführter Prüfkopf 30 am Sensorteil, insbesondere also am Blechteil, befestigt. Dieser Prüfkopf 30 ragt also in den hohlen Bereich des Schlitzhohlleiters 1 hinein. Wenn also der den Schlitz des Schlitzhohlleiters 1 berandende Kragen an einer Schienenposition eine Deformation aufweist, wird das Sensorteil 31, insbesondere also das Blechteil, ausgelenkt und somit ein entsprechendes Sensorsignal von der Auswerteeinheit detektierbar.
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Wie in den 3 bis 5 gezeigt, ist an der Aufnahmeeinheit 32 ein Bügelteil 11 angeordnet, an welchem wiederum das erste Ende eines Federelements 12 befestigt ist, wobei das andere Ende des Federelements am Anschlagteil 13 oder an einem am Anschlagteil 13 befestigten weiteren Bügelteil befestigt ist.
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Das Aufnahmeteil 32 ist wiederum über ein Scharnier 10 mit einer Tragplatte 14 verbunden, welche mit dem Gestell des Fahrzeugs verbunden ist. Die Drehachse des Scharniers ist in einer Querrichtung zur Schlitzhohlleiterrichtung, also Schienenrichtung, ausgerichtet.
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Das Anschlagteil 13 ist ebenfalls am Gestell des Fahrzeugs befestigt.
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Wie in 6 gezeigt, ist zur Kalibrierung ist eine Kalibrierhilfe 60 an der in Schienenrichtung vorderen Seite der Aufnahmeeinheit 32 angeordnet. Die Justierung wird mittels einer Einstellschraube 61 vorgenommen, die durch eine Gewindebohrung der Kalibrierhilfe einschraubbar ist und den Prüfkopf in eine Kalibrierposition drückt.
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Wie in 7 gezeigt, ist bei Montage der Kalibrierhilfe 60 in umgekehrter Richtung die der Prüfkopf 30 aus der entgegengesetzten Richtung zur Kalibrierposition hin drückbar.
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Die Kalibrierung nach 6 und/oder 7 muss nur bei Inbetriebnahme durchgeführt werden. Im laufenden Betrieb wird die Kalibrierhilfe 60 entfernt.
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Mittels des Schlitzhohlleiters 1 ist von einem Fahrzeug mit durch den Schlitz in den hohlen Bereich hineinragender Antenne ein hoher Datenstrom zwischen dem Fahrzeug und einer stationär angeordneten Kommunikationseinheit übertragbar, insbesondere wobei die Kommunikationseinheit mit einer übergeordneten Steuerung zum Datenaustausch verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schlitzhohlleiter
- 2
- Prüfplatte
- 3
- Federelement
- 4
- erste Aufnahmeplatte
- 5
- Längsschlitz
- 6
- Lagerbolzen
- 7
- Beabstandungsmittel
- 8
- zweite Aufnahmeplatte
- 9
- Schalter
- 10
- Scharnier
- 11
- Bügelteil
- 12
- Federelement
- 13
- Anschlagteil
- 14
- Halteplatte
- 15
- Kragenbereich
- 30
- Prüfkopf
- 31
- Sensorteil mit Dehnungsmessstreifen
- 32
- Aufnahmeeinheit
- 60
- Kalibrierhilfe
- 61
- Einstellschraube