構造部品セットからレールの異なる変形形態を形成する方法およびレール部分上で移動可能な車両を有するシステム

本発明は、構造部品セットからレールの異なる変形形態を形成する方法およびレール部分上で移動可能な車両を有するシステムに関する。

鉄道、路面鉄道などのような、公共の輸送のためのレールを鋼から形成することが知られている。

従って本発明の課題は、レールと結合された輸送設備を展開することであって、その場合にできる限りコスト的に好ましい形成が可能でなければならない。

本発明によれば、この課題は、請求項1に記載された特徴に基づく方法および請求項4に記載された特徴に基づくシステムにおいて、解決される。

構造部品セットからレール、特にモノレールのレールまたは懸架モノレールのレールの異なる変形形態を形成する方法における、本発明の重要な特徴は、構造部品セットが1つのレールの輪郭部品と2つの異なる反作用部品とを有することであって、 その場合にレールの輪郭部品がインターフェースを有し、それに選択的に異なる反作用部品の1つが結合可能である。

その場合に好ましくは、2部分の形態が設けられている。すなわち、それぞれ使用される車両の電動駆動装置に、従ってリニア渦電流モータ、非同期モータ、同期モータ、リラクタンスモータなどに従って、それに応じて有効な反作用部品がレールに一体的に固定可能である。

好ましい形態において、レールの輪郭部品は、インターフェースを形成するために孔開け補助用の溝、特に、孔を形成する際の孔開け補助としての、孔開けノッチを有しており、 その場合に第1の変形形態を形成するために、特に反作用部品とレールの輪郭部品とを結合するねじのための孔を形成するために、反作用部品を結合するための第1の孔開け補助用の溝が使用され、 その場合に他の変形形態を形成するために、特に反作用部品とレールの輪郭部品とを結合するねじのための孔を形成するために、反作用部品を結合するための第2の孔開け補助用の溝が使用される。その場合に好ましくは、それぞれ選択された、従って形成すべきレール部分に従って、それに応じて異なるように配置された孔が、簡単なやり方でレールの輪郭部品に形成可能である。従って、中央または偏心して配置された結合ねじを用いて結合可能で、従ってそれに応じて異なる作用機構に従って機能する、反作用部品が結合可能である。特に、反作用部品としてラックも使用できるので、線形のギアモータが形成可能であって、その場合にギアモータの電動機によって駆動される、ギアモータの歯切り部分が、ラックと歯合する。

好ましい形態において、反作用部品として、リニア非同期モータまたは渦電流モータのブレード、あるいは同期リニアモータの永久磁石を収容する保持部分またはリラクタンスモータの反作用部品あるいはラックが使用されている。その場合に好ましくは、車両のリニアドライブにおいて異なる作用方法が実施可能である。特にある作用原理の既存のシステムを他の作用原理にきわめて簡単かつ迅速に装備替えすることができる。

レール部分上で移動可能な車両を有するシステムにおける重要な特徴、 その場合にレール部分は、レールの輪郭部品を有しており、 その場合にレールの輪郭部品は、互いに離隔した複数の孔開け補助用の溝を有している。その場合に好ましくは、それぞれ所望の実施変形形態に応じて、従ってそれぞれ反作用部品に応じて、レールの輪郭部品内に孔を簡単なやり方で迅速かつきわめて精確に形成することができる。このようにして、本発明に基づくシリーズにおいて、構造部品セット内でわずかな部品数を有するレールの高い可変条件が形成可能である。

好ましい形態において、レールの輪郭部品は、特に孔開け補助用の溝を有する、連続鋳造部品として形成されており、 特にその場合に、レールの輪郭部品はアルミニウムから形成されている。その場合に好ましくは、孔開けノッチを形成するための付加的な手間と費用は必要ない。

好ましい形態において、レールの輪郭部品内に、空気、圧縮空気、水、オイルまたは油圧オイルのような、冷却媒体を通すための切り欠きが配置されている。その場合に好ましくは、たとえば渦電流によって加熱されたレールの輪郭部品を、冷却媒体によって冷却することができる。切り欠きは、レールの輪郭部品の安定性を改良するように、形成することができる。そのために切り欠きは、たとえば円形の横断面で形成されている。

好ましい形態において、レールの輪郭部品は、車両のホィールのための少なくとも1つの走行面を有している。その場合に好ましくは、レールによって、ホィールとガイドホィールおよび反作用部品のための走行面、中空導体および/またはスロット中空導体によるデータ伝送および/または冷却通路を通しての冷却媒体の案内のような、複数の機能性が実施可能である。

好ましい形態において、孔開け補助用の溝は、レール方向に延びる、互いに対して平行に延びるノッチ、特に孔開けノッチとして形成されており、 特にその場合に、孔開けノッチが上側に、他の孔開けノッチが側面に配置されているので、一次導体を孔開けノッチ内に形成された孔へ挿通することができる。その場合に好ましくは、予め定められたレール位置に簡単に孔を形成することができ、従ってケーブルを、レールの輪郭部品の車両へ向いた側面からレールの輪郭部品の車両とは逆の側へ、挿通することができる。

好ましい形態において、レールの輪郭部品は、中空導体として使用される切り欠きと、スロット中空導体として使用される切り欠きを有しており、その場合に、 −中空導体内へ電磁放射を結合ないし減結合するためのアンテナ、 −スロット中空導体内へ電磁波を結合ないし減結合するためのアンテナ、および −スロット中空導体内へ電磁波を結合ないし減結合するためのアンテナを有する車両、 が設けられている。その場合に好ましくは、車両からスロット中空導体を介してデータを最寄りの供給部へ伝達可能であり、かつそこで、たとえば他の供給部または中央の計算機のような、他の器具のために定められたデータが中空導体を介してさらに伝達可能である。

好ましい形態において、中空導体内へ供給される電磁波の周波数は、スロット中空導体内へ供給される電磁波の周波数からファクター2よりも少なく異なっている。その場合に好ましくは、実質的に同様の周波数領域が使用可能であって、従ってスロット中空導体の輪郭部品内の切り欠きは、同様な大きさである。このようにして、切り欠きの適切な配置によってレールの輪郭部品の高い安定性が達成できる。

好ましい形態において、第1の孔開け補助用の溝に孔が形成されており、その孔に第1の反作用部品がねじ結合されており、その場合に第1の孔開け補助用の溝から離隔した孔開け補助用の溝は、特に第1の反作用部品とは異なる反作用部品とねじ結合する際に利用するために、レールの輪郭部品に利用されずに配置されている。その場合に好ましくは、わずかに異なる部品によって、従って部品のほんの小さな構造部品セットから、種々の変形形態が形成可能である。

好ましい形態において、孔開け補助用の溝は溝内に、特に溝底に、配置されている。その場合に好ましくは、溝壁はセンタリングし、かつ側方を画成するために、使用することができる。

好ましい形態において、溝は走行面内に形成されている。その場合に好ましくは、車両は溝の両側においてホィールによって走行面上に支持可能である。

好ましい形態において、中空導体として使用可能な他の切り欠きがレールの輪郭部品内に配置されており、その場合に寸法は、スロット中空導体におけるよりも少なくとも2倍高い周波数を使用しなければならないように、小さい。その場合に好ましくは、他のデータ伝送チャネルを設けることができる。

好ましい形態において、レールの輪郭部品に収容手段が形成されており、その収容手段に、一次導体を収容する保持手段、特にプラスチックプロフィール部分が固定可能であって、その保持手段内へ、特に10から500kHzの間の周波数を有する、中周波の交流電流が印可可能であるので、車両に配置された二次巻き線が一次導体に誘導的に結合され、その一次導体はレール方向に長く延びて敷設されており、かつ二次巻き線には容量が、付属の共振周波数が一次導体内へ供給される交流電流の周波数にほぼ相当するように、直列または並列に接続されている。その場合に好ましくは、車両への非接触のエネルギ伝達が可能である。もちろんその場合に、金属の部分内に渦電流が発生され、それが加熱をもたらす。冷却するために、レールの輪郭部品内に冷却通路が設けられており、それを通して冷却媒体が案内される。

他の利点は、下位請求項から明らかにされる。本発明は、請求項の特徴の組合せに限定されるものではない。当業者にとっては、特に課題設定および/または従来技術との比較によって生じる課題から、請求項および/または個々の請求項特徴および/または明細書および/または図面の特徴を有意義に組み合わせる他の可能性が生じる。

図面を用いて、本発明を詳細に説明する。

本発明に基づくEHBレールを示す横断面図であって、その場合にスロット中空導体1の開口部が側方に設けられている。

本発明に基づく他のEHBレールを示す断面図であって、その場合にスロット中空導体1の開口部は、下方に設けられている。

図2に属する斜視図であって、その場合にブレードがレールと取り外し可能に結合されている。

図2に属する斜視図であって、その場合にラックがレールと取り外し可能に結合されている。

図1には、連続鋳造で形成されたEHBレールの輪郭部品が示されている。その場合に、連続鋳造の輪郭部品内には、連続鋳造方向につながって延びる切り欠きが設けられている。

EHBレールの上方の部分内には、2つの別々の切り欠き14が配置されており、それらは電磁波を案内するための中空室として使用することができる。従って切り欠き14は、選択的に中空導体として使用することができる。

切り欠き14を包囲する壁の外側、特に上側と側壁に、ホィールのための走行面が設けられている。その場合に上側には、荷重ホィール用の走行面4が設けられており、その荷重ホィールが実質的にレール車両の重力を上側にあるこの走行面4内へ導入する。力は、レ−ルの輪郭部品を通して懸架部まで案内されなければならず、そこで力が懸架部へ逃がされる。

壁の側面に、レール車両のガイドホィールのための走行面3が設けられている。従って車両は、レールに沿って側方で案内可能である。

切り欠き14を包囲する壁は、レール壁15を介して輪郭部品の他の部分と結合されており、その部分がまた、断面が閉成された切り欠き2を有しており、その切り欠きが中空導体として使用される。さらに、側方へ開放した切り欠き1が形成されており、それはスロット中空導体として使用することができる。従って、車両の重力と車両の側方のガイドだけでなく、電磁波の案内も可能にする、一体的なレールが提供される。その場合に輪郭部品内の閉成された中空室は、中空導体2として使用されており、かつスロット中空導体として設けられている、輪郭部品内で側方に開放した中空室が使用される。その場合に車両は、電磁波を送信および受信するためのアンテナをスロット領域に沿って案内しているので、車両の移動の間データの交換が中断されずに可能である。というのは、スロット中空導体1内へ結合された電磁波は、レールに沿って伝播するが、一部はスロットから出て、従ってデータの受信に使用可能だからである。逆に、アンテナから放射される電磁放射の一部は、スロット中空導体1内へ結合され、従ってそこからレール方向に沿ってさらに伝わることができる。電磁放射を結合ないし減結合するためのカップリング装置は、図には示されていない。

切り欠き14を包囲する壁と、レール壁15を介してそれに結合された部分とに、それぞれ固定手段10、たとえば懸架手段が設けられている。従ってEHBレールは、固定手段10によって設備のホール壁に、あるいはT−支持体に固定可能であり、特に取り外し可能に結合できる。それによって迅速かつ簡単な交換が可能である。その場合に、レール全体、従って機械的に支持する部分も、電磁的に案内する中空導体として機能する部分も、交換される。

レール壁15の側面に、トップハットレールのための収容部7、特にトップハットレール固定手段も配置されているので、トップハットレールが固定可能であって、それが他の機能を可能にする。

さらに、レールの輪郭部品内に、さらに切り欠きが設けられており、その切り欠きは通路8、特に圧縮空気通路または油圧通路として、使用することができる。従って、レール方向に圧縮空気または油圧を案内することができるので、レールの輪郭部品の加熱を達成することができる。一次導体から、強い交番磁場が流出するので、レールの輪郭部品内に渦電流が誘導され、それがレールの輪郭部品の加熱をもたらす。レールの輪郭部品を金属、特にアルミニウムから形成することによって、熱は特に良好に圧縮空気または油圧通路へ逃がされる。従って走行ホールおよび/またはガイドホィールとして、プラスチックで被覆されたホィールまたはプラスチックホィールが使用可能であって、従って走行面にレールの金属とプラスチックの間の材料ペアリングを使用することができる。そのことによって、車両の特に騒音のない駆動がもたらされる。

下方の部分内にも、側方にサイドホィールのための走行面3が、下側には他のガイドホィールのための走行面5が設けられている。

レール壁15に、標記手段またはコード、特にバーコードまたはセンサマスクのための固定面6が設けられている。従って、車両に配置されたセンサを用いてコードを読み出すことができ、そこから車両のそれぞれ実際の位置についての情報を定めることができる。この決定は、車両内の電子回路を用いて行われ、その電子回路はセンサと電気的に接続されており、従ってそれによって検出された情報を処理する。

孔開けノッチを9を用いて、特に連続鋳造の際に、孔開け補助が形成されている。従ってレール壁15に簡単なやり方で孔が形成可能であり、従って電子モジュールも螺合可能である。さらに、この種の穿孔穴に一次導体ケーブルが挿通可能である。好ましくはこの一次導体は、プラスチックプロフィール内へクリップ止めされ、そのプラスチックプロフィールがトップハットレール固定システム7に形状結合および/または力結合で結合されており、特にクリップ止めされている。

図2に示すように、この形態において、上側に他のコンポーネントのためのアダプタ溝11が形成されている。図3に示すように、ブレード30を設けることができ、それは線形の非同期モータの固定の部分として構築される場合があり、その場合に車両は三相交流巻き線を備えたステータを有し、その三相交流巻き線がレール方向に推進力を発生させるために短絡ケージに対する線形の等価としてブレードと相互作用する。代替的に、車両は渦電流ドライブとしてマグネットホィールドライブを有し、それにおいて永久磁石の配置は電磁石によって回転させることができるので、この永久磁石はブレード30を通過して回転し、その場合にその中に渦電流を発生させ、それによってレール方向に推進力を発生させることができる。

図3に示すラック40によって、車両が歯車を有し、その歯がラックの歯切りと歯合できることによって、設備内の大きな勾配も克服することができるので、特に勾配が大きく、従って斜面従動力が高い場合でも、駆動輪の空転を回避できる。

図3から明らかなように、レールの輪郭部品は、内蔵されたケーブル通路12が形成されるように、形成されているので、ケーブルが挿入可能であり、従ってレール方向に簡単に敷設可能である。

さらに、輪郭部品に、特に輪郭部品の下方の部分に、差し嵌め可能なケーブル通路または他のコンポーネントのためのアダプタ溝13が設けられている。従って、ホルダを差し込むことが可能であって、そのホルダは、たとえば一次導体を収容して保持し、その一次導体が、車両に配置された二次巻き線のコイルコアによって少なくとも部分的に包囲可能であり、従ってそれに誘導的に結合可能である。

設備の内部に、各区間部分のために供給部が設けられている。この供給部が、特に10から500kHzの間の周波数を有する、中周波の交流電流を長く延びた線形導体内へ印可し、その線形導体はレール方向に敷設されており、従って車両に配置された二次巻き線に誘導的に結合可能である。二次巻き線には、容量が直列または並列に、付属の共振周波数が印可される交流電流周波数に実質的に相当するように、接続されており、それによって一次巻き線から車両の二次巻き線への非接触のエネルギ伝達において、高い効率を達成することができる。

スロット中空導体1と中空導体2は、異なるように使用される。上で述べたように、車両とスロット中空導体との間でデータが交換されるので、その場合にデータはスロット中空導体内で、スロット中空導体内へ突出するアンテナまで、さらに案内することができる。

好ましくは、このアンテナは、一次電流の供給部の領域内に配置されている。この領域内において、レール部分にスロットが形成されており、その中へプレートが挿入されているので、中空導体2は前方の中空室と後方の中空室に分離されている。同様に、プレートの前後にそれぞれ、電磁波を結合または減結合するためのアンテナが設けられている。アンテナの信号は、それぞれ供給部の領域内に配置されている、それぞれのデータ伝送装置へ供給される。

スロット中空導体1は、移動可能な轍案内される車両のための安定した、シールドされた無線接続を実現するために、使用される。これは、スロット中空導体への車両の結合が、可動の車両カプラー、従ってスロット中空導体のスロットに沿って案内されるアンテナ、を介して行われることを、意味している。従って非接触の可動のデータ伝送が可能である。

閉成された中空導体2は、固定のバックボーン通信のために使用される。この場合において、送信器も受信器も場所に固定されており、移動させることはできない。送信位置と受信位置の間において、中空導体は閉成されており、その間で信号結合、従って信号結合または信号減結合が行われることはない。従ってこのようにして、同軸ケーブルを有するケーブル接続の場合のような、固定のデータ伝送が実現されている。

その場合に重要なことは、各区間部分に、供給部とも称される、電気的なシステムが対応づけられていることであって、そのシステムは、車両の非接触のパワー供給のために、一次導体へのパワー供給のために設けられているだけでなく、データ伝送のための信号も、結合ないし減結合される。その場合に信号は、中空導体2内へ結合され、かつ/または中空導体として使用される切り欠き14内へ結合される。このようにして、すべての供給部または中央の制御部へのデータ伝送が可能である。というのは、すべての供給部と場合によっては中央の制御部も、中空導体2ないし切り欠き14とのデータ交換のために、中空導体ないし切り欠き内へ突出する、然るべきアンテナを有しているからである。

スロット中空導体を用いて、車両と、供給部に対応づけられた区間部分内でスロット中空導体1内へ突出するアンテナと接続されている供給部との間で、データが交換可能である。

信号は、スロット中空導体1と中空導体2ないし切り欠き14内へ、4から8GHzの間の周波数領域からなる周波数で結合されるが、スロット中空導体1においてはレール方向における減衰がより大きく、従ってより小さいデータ伝送率および/または到達範囲が実現可能である。

中空導体1および/または切り欠き14内では、減衰はより小さく、従って高い率を有するデータ伝送が可能になる。

供給部は、車両と、区間部分のスロット中空導体に対応づけられた供給部との間で交換されないデータを中空導体2内へさらに案内し、あるいはそれから取り出す、コンバータも含んでいる。

図2に示すように、アダプタ溝11は、溝の中央に配置され1つの孔開けノッチと他の2つの孔開けノッチ20を有しているので、中央に配置された孔開けノッチの両側にそれぞれ少なくとも1つの孔開けノッチ20が配置されており、その場合に特にこれらの孔開けノッチは偏心して配置されている。その場合に、中央に配置された孔開けノッチ20に対して対称の離隔が効果的である。

孔開けノッチは、レール方向に伸張して形成されており、従って特に連続鋳造の際に連続鋳造工具によって形成される。

このようにして、孔開けノッチの領域内に孔を形成することは、簡単である。というのは、孔開け工具は、あてがう際に側方へ滑らないからである。孔は、その形成後に孔開けノッチ20を有している。

形成する際に、選択的に、図3に示す形態ないし図4に示す形態が、形成可能である。そのために、然るべき孔開けノッチにおいて輪郭部品に都合良く配置された孔が形成される。

図3に記載の形態を選択する場合に、偏心したノッチ20内の2つの孔が使用されるので、ブレード30はその、溝底内に配置されている幅広部において両側で輪郭部品とねじ結合されている。

図4に記載の形態を選択する場合に、中央に配置されたノッチ20内の孔が使用されるので、ラック40は中央において輪郭部品とねじ結合されており、特にその場合にねじ結合はラック40の凹部内に、従ってできるだけ小さい肉厚を有する箇所に、配置されている。

従って輪郭部品、ラックおよびブレードを有する構造部品セットを準備することができる。その場合に、この構造部品セットから選択的にブレードを有するか、あるいはラックを有する変形形態を形成することができる。従ってわずかな部品数で、多数の変形形態を形成することができる。このようにして、構造部品セットから種々のレールの輪郭部品のシリーズを発生させることができる。

好ましくは他の孔開けノッチが同様にレール方向に平行に形成されて、アダプタ溝内に設けられており、従ってそれによって中央に配置された孔開けノッチに対して他の間隔で他のねじ結合が可能になる。

本発明に基づく他の実施例においては、ブレードまたはラックだけでなく、同期リニアモータを形成するための、永久磁石を収容するホルダのような、他の反作用部品、あるいは線形のリラクタンスモータの反作用部品も収容されている。

本発明に基づく他の実施例においては、中央に配置された孔開けノッチの代わりに、中央に配置されない孔開けノッチが使用されている。

1 スロット中空導体 2 中空導体 3 サイドホィール用の走行面 4 荷重ホィール用の走行面 5 他のガイドホィール用の走行面 6 標記手段、コード、特にバーコードまたはセンサマスク用の固定面 7 トップハットレール用の収容部、特にトップハットレール固定手段 8 通路、特に圧縮空気通路または油圧通路 9 孔開けノッチ 10 固定手段、特に収容手段 11 他のコンポーネント用のアダプタ溝 12 内蔵されたケーブル通路 13 差し嵌め可能なケーブル通路または他のコンポーネント用のアダプタ溝 14 切り欠き、特に中空導体として使用可能 15 レール壁 20 孔開けノッチ 30 ブレード、特にアルミニウムブレード 40 ラック 41 ねじ、中央の孔開けノッチの領域内に螺合