用于監控被引導車輛的正確復軌的方法和設備的制造方法
【專利說明】用于監控被引導車輛的正確復軌的方法和設備
[0001]本發明涉及根據權利要求1、6和13的前序部分的一種用于監控被引導車輛的正確復軌的方法和系統以及一種用于實現該功能的專用電氣開關。
[0002]具體地，本發明涉及檢測和監控被引導車輛的導引構件的復軌正確與否。
[0003]“被引導車輛”是指公共交通工具，例如公交車、無軌電車、有軌電車、地鐵、列車或列車組等等，以及負載交通工具，例如橋式起重機，負載交通工具的安全性是極為重要的因素并且負載交通工具特別地由單一軌道引導。該單一軌道被用于引導被引導車輛的導引構件，所述導引構件通常抵靠軌道且在被引導車輛移動時跟隨軌道的路徑。導引構件能夠使例如導引系統沿著軌道所限定的路徑來指引被引導車輛的轉向軸，所述轉向軸例如設置有負重輪。
[0004]導引構件的第一已知變型包括一對導引輪，也稱作導引滾輪，每個都設置有輪緣并呈V形布置，S卩，所述輪的滾動平面相對于彼此傾斜以形成V形，所述輪中一個的轉軸與所述輪中另一個的轉軸形成凸角，以便將導軌夾在由配備有各自的輪緣的所述滾輪所形成的鉗口中。此類導引構件例如在文件US 7228803 B2、US 6029579 A1、US 6363860 B1和TO2008/074942 A1中被描述。這種導引構件確保車輛導引的安全直至車輛停止。例如可以防止由于失去導引而導致的材料損壞以及在公共交通情況下確保車輛上的員工及乘客的人身安全。
[0005]包括此類導引構件的被引導車輛的工作原理通過圖1至圖3來進行解釋。圖1示出了本領域技術人員已知的導引構件中呈V形布置的一對滾輪1和滾輪2。該對滾輪1和滾輪2夾住與其接觸的軌道3并因此強制導引構件跟隨軌道3所限定的路徑，因而迫使與所述導引構件協作的被引導車輛的轉向軸跟隨所述路徑。導軌3特別地包括固定至地面5的基板4和支撐軌頭7的腹板6，其中滾輪1和滾輪2通過輪面9而抵靠于軌頭7上。同一對導引滾輪中的每個滾輪1、2的輪面9因此與軌頭7的表面相接觸，該表面稱作軌道表面8，并對稱地分布在軌頭7上部的每一側。每個滾輪還包括輪緣10，該輪緣的正常位置延伸到所述軌道3的軌頭7下方，這使得能夠自由地夾住所述軌頭7。當車輛移動時，滾輪1和滾輪2與軌頭7相接觸，以及其相應的輪緣10以正常模式無接觸地圍繞后者，并靠近后者下方的腹板6。由于圍繞軌頭7的兩個輪緣10的下端201、101之間的距離小于軌頭7的寬度C，因此只有在滾輪連接角11增大的情況下，即滾輪對中的滾輪1、2中的每個的轉軸所形成的扇區所對應的角度(該角度被呈V形布置的滾輪對的對稱平面中分)增大，和/或只有在輪緣10和/或軌頭7的外邊緣變形的情況下，才能使軌頭7從所述滾輪1、2的抓握中或者從輪面9和輪緣10之間的區域中脫出。
[0006]車輛的正確定向因此通過將導引構件中的滾輪對與車輛轉向軸耦合而得到。如果滾輪正確地夾緊導軌，則車輛跟隨軌道所限定的路徑移動。相反，如果滾輪離開了它們正常或標稱的工作位置，例如，如果導軌的軌頭移動到輪面和輪緣之間的區域之外，則車輛將有離開軌道所確立的初始路徑的風險(參照圖2)。實際上，一旦滾輪不再跟隨導軌所強制的方向，則它們會移動到軌道的右側或左側，從而使車輛從預期的路徑偏離。該場景被描述為車輛導引的喪失。換言之，滾輪的正確位置對于確保車輛正確地轉向而言是必要條件。
[0007]導引構件的第二變型在文件W0 2008/074942 A1中進行描述，其包括如上文所述的一對夾緊軌頭的滾輪，然而不同之處在于滾輪不具有輪緣。在此情況下，車輪的輪緣被聯結到滾輪的連接座的輪緣所替代，滾輪還被安全護套所保護。該布置提供更大的剛性，其增大了將滾輪從軌道上分離所需要的力。
[0008]不論有關導引構件的變型如何，軌頭都有可能移出滾輪抓握之外。這例如是以下情況:垂直向上的拉力被施加在滾輪上或者在滾輪的固定座上，使得部件變形(輪緣和/或軌頭和/或滾輪軸)導致輪緣之間的距離超過軌頭的寬度。在此情況下，滾輪不再抓握軌道且位于軌道外，如圖2所示，圖1中使用的參考標記也用于圖2。
[0009]另外，在車間中，通常提升車輛以進行維護工作。為此，該車間中的稱作提升區的至少一個區域配備有用于提升所述車輛的不具有軌頭的導軌3(參見圖3中的所述軌道3的腹板61)。該軌道的特征在于，其上部的寬度C小于導引構件滾輪的兩個輪緣下端101和201之間的距離。因此，導引構件由于軌頭和滾輪的幾何形狀而從軌道夾持力中解放出來，從而可以在垂直方向上抬起車輛以進行維護工作，而不使軌道嵌在導引滾輪之間。維護工作完成后，車輛返回其運行軌跡且滾輪返回圖3中示出的位置上。在提升區出口處，導軌在過渡區之后重新具有所述軌頭7的形狀。
[0010]在所述過渡區，需要檢查被引導車輛的導引構件的是否正確復軌。實際上，當被引導車輛下降至其運行軌道以及移至過渡區中時，被引導車輛應被監控以保證其每個導引構件中滾輪的正確復軌。如果軌道的軌頭未被正確的接合在滾輪對之間，則所述導引構件將不再能夠引導車輛，從而對于硬件設施、員工和乘客造成嚴重后果。
[0011]因此檢查被引導車輛的導引滾輪的正確復軌是保證所述被引導車輛安全操作的重要步驟。該檢查總是以手動方式進行，即便對于自動車輛也是如此。雖然現有設備和方法已經能夠檢測被引導車輛的從在軌狀態到不在軌狀態的改變(例如W0 2011/012176)以及軌道的存在(例如W0 2010/102676或US 2010/0065692)，但是這些設備和方法是基于不得不被安裝在每對導引滾輪上的車載硬件的，這會迅速增加不合時宜的故障并提高安裝和維護的成本。
[0012]本發明的一個目的是提供一種用于特別是在車間中檢查導軌上的滾輪的正確復軌的簡單、安全及可靠的自動化系統，而不論是否存在所述軌道上的軌頭。
[0013]為達到該目的，權利要求1、權利要求6和權利要求13提出了一種電氣開關、一種監控系統以及一種方法。
[0014]—系列從屬權利要求也提供了本發明的一些優點。
[0015]本發明特別地涉及一種電氣開關，其旨在與被至少一條導軌引導的車輛的導引構件協作，所述開關包括例如第一接觸件和第二接觸件，所述開關的特征在于具有兩種狀態，分別為第一狀態或初始狀態以及第二狀態或暫時狀態，所述開關在其中一個狀態被關斷，即其被配置成防止電路中的電流的流動，例如所述開關的所述接觸件彼此電隔離且能夠形成開路，以及在另一個狀態中，所述開關被接通，即其被配置成重建所述電路中的所述電流的流動，例如所述接觸件彼此電連接且能夠形成閉合電路，所述開關的特征在于，其被安裝/固定在尤其是連接到地面的支撐結構上，使得其能夠在所述導引構件接近所述支撐結構時與所述導引構件相互作用，所述開關通過與所述導引構件的至少一部分相互作用而可以從第一狀態切換到第二狀態，一旦所述相互作用停止，所述開關能夠自動回到所述第一狀態，例如當相互作用中斷或結束時。因此，一旦所述中斷停止，所述開關就自動返回到其初始狀態，即所述第一狀態。
[0016]根據優選的實施方式，所述電氣開關能夠無接觸地與導引構件的所述部分相互作用。為此，所述電氣開關特別地包括能夠在不接觸所述導引構件的情況下檢測該導引構件的所述部分的存在的至少一個無接觸傳感器。這樣的傳感器例如是光學傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器或者超聲傳感器，所述相互作用分別是光學相互作用(例如光束被所述導引構件的所述部分的通過所切斷以及當所述支撐結構的附近不存在導引構件時被重建)、磁相互作用(例如當所述導引構件的所述部分存在時改變所述傳感器所發射的磁場)、電相互作用(例如當所述導引構件的所述部分存在時改變所述傳感器附近的電場)，或者聲學相互作用(例如由于所述導引構件的所述部分的存在所引發的對所述傳感器發射的聲波的改變)。
[0017]根據另一個優選的實施方式，所述電氣開關能夠與所述導引構件的所述部分機械地相互作用。所述開關例如是通過所述支撐結構而被定位的開關桿，使得電氣開關的所述桿能夠與導引構件的一部分機械地相互作用，該一部分例如是輪緣或滾輪。具體地，所述電氣開關包括所述第一接觸件和所述第二接觸件，所述接觸件被安裝/固定在所述支撐結構上，使得能夠實現所述接觸件中的至少一個與所述導引構件的機械相互作用，所述支撐結構優選地是導軌，以及所述接觸件特別地被縱向地并排或層疊布置，例如在所述導軌上或者在其至少一側上，或在其每一側上，甚至或者在所述導軌的軌頭下方，所述接觸件還與所述導軌電隔離。具體地，所述開關能夠通過與所述導引構件的至少所述部分的機械相互作用而從第一狀態切換到第二狀態，所述機械相互作用優選地適于通過連接所述第一接觸件和所述第二接觸件來使所述開關接通(電路閉合以允許電流穿過所述電路)，或是通過斷開所述第一接觸件與所述第二接觸件來使所述開關關斷(電路斷開以防止電流繼續通過所述電路)。
[0018]所述支撐結構特別地布置成承載所述電氣開關以及特別地其傳感器或所述接觸件，以便在所述導引構件的所述部分在所述支撐結構附近時允許所述電氣開關與所述導引構件的所述部分無接觸地或機械地相互作用。所述支撐結構可以例如是地面，或者簡單地是軌道，或者是用于在所述軌道的附近固定至地面的機械支承構件，其具有例如至少一個