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Fahrzeug für den Transport schwerer Lasten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug zum Transport schwerer Lasten, u. zw. insbesondere auf ein Schienenfahrzeug, bei welchem die Last auf einer Anzahl von Laufwerkeinheiten abgestützt ist, welche z. B. als Drehgestelle oder Laufgestelle ausgebildet sein können. Bei den bekannten Fahrzeugen dieser Art sind je zwei oder mehr als Drehgestelle ausgebildete Laufwerkeinheiten durch eine oder mehrere Zwischenbrücken zusammengefasst, auf welchen die Last bzw. eine die Last tragende Ladebrücke an jedem Fahrzeugende an je einer Stelle abgestützt ist, von welchen Stellen die Belastung auf die'Achsen übertragen wird. Zum Beispiel sind im Falle von insgesamt vier Laufwerkeinheiten je zwei durch Zwischenbrücken verbunden, auf welchen die Last abgestützt ist.
Wenn in Anbetracht der erforderlichen Tragfähigkeit je Fahrzeugende mehr als zwei Laufwerkeinheitenvorgesehen sind, so werden weitere Zwischenbrücken, die sich teilweise selbst auf Zwischenbrücken abstützen, erforderlich. Auf diese Weise wird die Last durch einen mechanischen Ausgleich nach dem Waagebalkenprinzip auf die einzelnen Laufwerkeinheiten verteilt. Nach diesem Prinzip ist es zwar möglich, die Anzahl der Laufwerkeinheiten entsprechend der erforderlichen Tragkraft innerhalb gewisser Grenzen zu erhöhen, jedoch wird durch diese Zwischenbrücken das Gewicht und die Bauhöhe des Fahrzeuges in unliebsamer Weise erhöht. Insbesondere für den Transport einer sperrigen Last ist die Vergrösserung der Bauhöhe ein ausschlaggebender Nachteil und es ist dadurch der Anzahl der miteinander verbindbaren Laufwerkeinheiten eine enge Grenze gesetzt.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, dass die Last bzw. die Ladebrücke unter Zwischenschaltung von Federn direkt auf den Laufwerkeinheiten abgestützt ist, dass diese Federn bei zwei Laufwerkeinheiten, von welchen die eine vor, die andere hinter dem Gesamtschwerpunkt des Fahrzeuges plus der Last liegt, eine steile Kennlinie aufweisen, während bei den'den restlichen Laufwerkeinheiten zugeordneten Federn die Kennlinie flach und die Federkraft im Bereiche des zulässigen Federweges auf die zulässige Belastbarkeit der Achsen der Laufwerkeinheiten begrenzt ist und dass die Last bzw.
die Ladebrücke auf den die Last tragenden Auflagern der Federn mit flacher Kennlinie und gegebenenfalls auch auf den andern Laufwerkeinheiten in an sich bekannter Weise seitlich verschiebbar abgestützt ist und an zwei in Abstand voneinander liegenden Stellen seitlich geführt ist.
Auf diese Weise kann die Last auf die verschiedenen Laufwerkeinheiten ohne Anwendung des Waa- gebalkenprinzips verteilt werden, wobei dennoch gewährleistet ist, dass keine der Laufwerkeinheiten überlastet wird. Die Achsen derjenigen Laufwerkeinheiten, auf welchen die Last durch Federn abgestützt ist, deren Kraft entsprechend der zulässigen Belastbarkeit der Laufwerkachsen begrenzt ist, werden in Anbetracht dieser Federn durchwegs gleich belastet, und können nicht überlastet werden. Die Achsen derjenigen Laufwerkeinheiten, auf welchen die Last über Federn abgestützt ist, deren Kraft die zulässige Belastbarkeit der Achsen übersteigt, könnten nur dann überlastet werden, wenn das ganze Fahrzeug überbelastet wird, was selbstverständlich nicht der Fall sein darf.
Bei richtig gewählter Gesamtlast kommen diese letzteren Laufwerkeinheiten im zulässigen Ausmass zum Tragen, wobei die ihnen zugeordneten harten Federn
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die Höhenlage der Last bestimmen. Im Grenzfall kann die Last bzw. die Ladebrücke auf diesen letzteren Laufwerkeinheiten ungefedert aufliegen, wobei nur die Achsen in üblicher Weise gegenüber dem Lauf- werkrahmen abgefedert sind und die harten Federn somit von der normalen Radachsenfederung gebildet sind.
Die einzelnen Laufwerkeinheiten können gegebenenfalls auch einachsig ausgebildet sein, weisen jedoch vorzugsweise wenigstens zwei oder drei Achsen auf, wie dies beispielsweise beim üblichen Drehgestell der Fall ist. Es kann aber auch eine Laufwerkeinheit beispielsweise von zwei durch eine Zwischenbrücke verbundenen Drehgestellen gebildet sein, wenn die Anzahl der für den Transport erforderlichen Achsen übermässig gross ist. Gegenüber einer Lastverteilung rein nach dem bekannten Waagebalkenprinzip bietet die Erfindung den Vorteil, dass bei Beibehaltung einer geringen Bauhöhe und eines geringen Gewichtes eine theoretisch unbegrenzte Anzahl von Laufwerkeinheiten für die Auflagerung der Last verwendet werden kann.
Praktisch ist die Anzahl der Laufwerkeinheiten, welche auf diese Art zu einem Fahrzeug verbunden werden können, nur dadurch begrenzt, dass die Last bzw. die Ladebrücke in Kurven nicht über ein gewisses Mass seitlich auswandern darf. Stets ergibt sich jedoch bei Anwendung der erfindungsgemässen Konstruktion eine Verringerung der Zwischenbrückenanzahl bzw. sogar eine völlige Vermeidung von solchen Zwischenbrücken, so dass die Bauhöhe des Fahrzeuges wesentlich verringert wird.
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nes bestimmten Federweges eine grössere Kraft nötig ist als bei einer weichen Feder.
Im Prinzip wäre ein Lastausgleich auf eine Vielzahl von Laufachsen auch dadurch möglich, dass die Last bzw. die Ladebrücke unter Zwischenschaltung von mehreren Federn auf den Laufwerkeinheiten abgestützt ist, welche Federn untereinander gleiche Kennlinien aufweisen. Allerdings wäre ein solcher Lastausgleich nur auf vollkommen ebener Strecke zu erzielen. Bei Gefällsbrüchen und am Ablaufberg würden normal harte Federn eine ungleichmässige Belastung der einzelnen Laufwerk ergeben, was vor allem in einer Senke nachteilig wäre, da in der Senke die äusseren Laufwerkeinheiten am stärksten belastet sind, so dass sich eine ungünstige Beanspruchung der Ladebrücke ergäbe.
Würde man hingegen versuchen, die Abstützung der Last bzw. der Ladebrücken allein durch weiche Federn durchzuführen, so könnte man zwar einen hinreichenden Lastausgleich auch im Betrieb erzielen, jedoch würde ein solches Fahrzeug zum Wanken, Wogen und Nicken neigen und daher in der Praxis unverwendbar sein. Bei Schwerlastfahrzeugen ergäbe sich nämlich die bedeutende Gefahr, dass das zulässige Ladeprofil überschritten wird, insbesondere nach unten beim Wogen.
Beim erfindungsgemässen Fahrzeug ergeben sich in Gefällsbrilchen nur sehr geringe Mehrbeschleunigungen, welche den Gestellen ohne weiteres zumutbar sind. Bezüglich des Verhaltens bei örtlichen Gleisunebenheiten werden aber durch die erfindungsgemässe Konstruktion wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Konstruktionen erzielt, da die weichen Federn bei der erfindungsgemässen Konstruktion infolge ihrer flachen Kennlinien die Schienenstösse ohne weiteres aufnehmen und sie nicht oder nur unwesentlich auf die Last bzw. die Ladebrücke übertragen. Die harten Federn übertragen zwar die Schienenstösse, sind aber gemäss der Erfindung eben nur in zwei Laufwerkeinheiten vorhanden, so dass die auf die Last bzw. die Ladebrücke ausgeübte Gesamtzahl der Schienenstösse entsprechend der Anzahl der weichen Federn verringert wird.
Im Rahmen der Erfindung ist vorzugsweise die Anordnung so getroffen, dass die Federspannung der Federn mit flacher Kennlinie veränderbar ist. Auf verschiedenen Gleisstrecken ist nämlich mitunter der maximal zulässige Achsdruck verschieden begrenzt, welchem Umstand durch Verstellung der Federspannung der weichen Federungen Rechnung getragen werden kann. Ausserdem ermöglicht diese Massnahme eine völlig oder fast völlig gleichmässige Verteilung der Last auf die Achsen, auch bei verschiedenen Belastungen. In Sonderfällen ist es jedoch möglich, auf eine solche Nachstellung der weichen Federn zu verzichten, z. B. dann, wenn das Fahrzeug stets im wesentlichen dieselbe Last führt, was z.
B. bei Fahrzeugen für den Transport strahlender Materie der Fall ist, da dort das Gewicht der eigentlichen Last, d. h. der strahlenden Materie, gegenüber dem Gewicht der Panzerung vernachlässigt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung müssen die Federn nicht von mechanischen Federn gebildet sein. Es ist z. B. erfindungsgemäss möglich, dass die Federn mit flacher Kennlinie in an sich bekannter Weise von pneumatischen Federn gebildet sind, deren Gasdruck veränderbar ist. Dadurch ist in besonders einfacher Weise eine Veränderung der Federspannung durchführbar. Aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 142. 394 ist eine hydropneumatische Anordnung bekanntgeworden, mit welcher während des Beladens bzw. Entladens des Fahrzeuges dessen übliche Federung ausser Wirkung gesetzt werden kann.
Zum Zwecke des Achsdruckausgleiches ist aus der deutschen Patentschrift Nr. 529301 eine pneumatische Einrichtung bekannt-
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geworden, welche eine zusätzliche Achsbelastung schafft, um ein Aufbäumen von Lokomotiven unter der Einwirkung der Antriebskraft zu vermeiden. Mit der Erfindung haben diese bekannten Konstruktionen jedoch nichts gemeinsam.
Erfindungsgemäss sind zweckmässig die die Last bzw. die Ladebrücke tragenden Auflager der Federn mit flacher Kennlinie in lotrechter Richtung geführt, wodurch jedes Auflager parallel zum Rahmen seiner Laufwerkeinheit bleibt. Dadurch kann die nötige Seitenstabilität trotz der weichen Federung gewahrt blei- ben. Durch die erfindungsgemässe Massnahme, die Last bzw. die Ladebrücke auf den die Last tragenden Auflagern der Federn mit flacher Kennlinie und gegebenenfalls auch auf den andern Laufwerkeinheiten seitlich verschiebbar abzustützen und an zwei im Abstand voneinander liegenden Stellen seitlich zu füh- ren, ergibt sich die nötige Auswanderungsmöglichkeit der einzelnen Laufwerkeinheiten im Gleisboger. gegenüber der Last bzw. der Ladebrücke.
Die Lage der Stellen, an welchen die Last bzw. die Ladebrücke seitlich geführt ist, kann entsprechend der Form und Länge der Last bzw. der Ladebrücke gewählt werden, um die beste Kurvengängigkeit des Fahrzeuges zu erreichen. Diese Führungsstellen können beispielsweise von üblichen Drehzapfen oder Drehpfannen gebildet sein.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. l zeigt die prinzipielle Anordnung in schematischer Seitenansicht, Fig. 2 zeigt ein Fahrzeugende
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tail einer mechanischen Feder, Fig. 4 das Prinzip der Anordnung einer pneumatischen Feder, Fig. 5zeigt einen Teil der Auflagerung der Last.
Bei dem Schema nach Fig. l ist die zur Aufnahme der Last dienende TiefladebrUcke 1 auf sechs Laufwerkeinheiten 2,3 gelagert. Diese Laufwerkeinheiten sind beispielsweise dreiachsig und in gleicher Weise wie ein übliches Drehgestell ausgebildet. Auf zwei dieser Laufwerkeinheiten, nämlich auf den Laufwerkeinheiten 2, ist die TiefladebrUcke 1 ungefedert aufgelagert. Die Achsen 4 sind bei allen Laufwerkeinheiten 2 und 3 in üblicher Weise über Federn gegen den Rahmen 5 der Laufwerkeinheit abgestützt. Die Lastwird somit bei diesen Laufwerkeinheiten über Federn, deren Kraft bei einer Überladung des Fahrzeuges die zulässige Belastbarkeit der Achsen übersteigen würde, auf die Achsen übertragen. Auf den übrigen vier Laufwerkeinheiten 3 ist die Tiefladebrücke 1 über verhältnismässig weiche Federn 6 abgestützt.
Diese Federung ist so berechnet, dass die Federkraft die zulässige Belastbarkeit der Achsen nicht übersteigt, d. h. also, die Kraft dieser Federn 6 ist entsprechend der zulässigen Belastbarkeit der Achsen begrenzt.
Die Laufwerkeinheiten 3 können daher nicht überlastet werden, und auch die Laufwerkeinheiten 2, auf welchen die Ladebrücke 1 ungefedert oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von harten Federn aufliegt, können nicht überlastet werden, weil die gesamte Ladebrücke 1 nicht überlastet werden darf und bis zur zulässigen Belastung alle Laufwerkeinheiten 3 mittragen. An einer Stelle der vorderen Gruppe von Laufwerkeinheiten und an einer Stelle der hinteren Gruppe von Laufwerkeinheiten ist die Ladebrücke 1 seitlich geführt, was beispielsweise durch Drehzapfen oder Drehpfannen erfolgen kann. Diese seitliche Führung kann beispielsweise durch die Auflager auf den Laufwerkeinheiten 2 gegeben sein, jedoch können diese Führungsstellen entsprechend der Form und Länge der Last beliebig gewählt werden.
An den übrigen Auflagestellen ist die Last seitlich verschiebbar aufgelagert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Ende der Tiefladebrticke 1 auf zwei Laufwerkeinheiten 2,3 aufgelagert. Auf der Laufwerkeinheit 2 stellt 7 ein ungefedertes bzw. hart gefedertes Auflager für die Tiefladebrücke 1 dar, auf welchem sie mittels einer Gleitbahn 8 seitlich verschiebbar aufgelagert ist. Auf der Laufwerkeinheit 3 ist die Tiefladebrücke 1 unter Vermittlung von pneumatischen Federn 9 aufgelagert. Das Auflager 10 dieser pneumatischen Feder 9 ist gegenüber der Laufwerkeinheit 3 parallel geführt. Auf diesem Auflager 10 ruht die Ladebrücke 1 unter Vermittlung einer Gleitbahn 11 seitlich verschiebbar auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die seitliche Führung der Ladebrücke 1 zwischen den beiden Laufwerkeinheiten 2 und 3 vorgesehen.
Diese seitliche Führung ist durch einen Drehzapfen 12 angedeutet, welcher in ein Kuppelglied 13 zwischen den Laufwerkeinheiten 2 und 3 eingreift.
Fig. 3 zeigt ein Detail einer mechanischen Feder für eine Laufwerkeinheit 3. In der Laufwerkeinheit 3 ist ein Auflager 14 durch einen Zapfen 15 parallel zum Rahmen der Laufwerkeinheit 3 geführt.
Das Auflager 14 ruht auf einer Schraubenfeder 16 auf, welche auf einem Federteller 17 abgestützt ist.
Auf dem Auflager 14 ist die Ladebrücke 1 unter Vermittlung einer Gleitbahn 18 seitlich verschiebbar abgestützt. Die Feder 16 weist eine geringe Härte auf und ist so bemessen, dass ihre Kraft entsprechend der zulässigen Belastbarkeit der Achsen der Laufwerkeinheit 3 begrenzt ist, so dass eine Überlastung der Achsen nicht möglich ist. Durch Schraubenspindeln 19, über welche der Federteller 17 auf der Laufwerkeinheit 3 abgestützt ist, ist diese Federung höhenverstellbar, so dass die Federung verschiedenen zulässigen Achsdrücken angepasst werden kann. Es können hiebei eine Anzahl von Schraubenspindeln 19 am Umfang
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des Federtellers 17 angeordnet sein.
Mit 20 sind Kettenräder angedeutet, durch welche über eine Kette alle Schraubenspindeln 19 verbunden sind, so dass ihre gleichmässige Verstellung gewährleistet ist.
Fig. 4 zeigt das Schema einer kombinierten Öl-Druckluftfederung. Die Ladebrücke 1 ruht wieder unter Vermittlung einer Gleitbahn 18 auf dem Auflager 14 eines Kolbens 21 auf, welche in einem Zylinder 22 geführt ist, der mit Öl gefüllt ist. Über eine Leitung 23 wird der Öldruck auf einen in einem Zylinder 24 beweglichen Kolben 25 übertragen, welcher mit einem Kolben 26 verbunden ist, der in einem Zylinder 27 geführt ist. Im Zylinder 27 befindet sich Luft, deren Druck über eine Leitung 28 von einer Pumpe 29 verändert werden kann. 30 stellt ein Manometer und 31 eine automatische Regeleinrichtung dar, durch welche der Druck im Zylinder 27 auf einer vorbestimmten Höhe gehalten werden kann, wodurch die Federung entsprechend der Belastbarkeit der Achsen eingestellt werden kann.
Bei einer solchen Anordnung ist es ohne weiteres möglich, die Federungen der Laufwerkeinheiten 3 von einer zentralen Stelle, beispielsweise vom Führerstand aus, zu kontrollieren und einzustellen. 32 stellt ein Sicherheitsventil dar.
Fig. 5 zeigt eine Art der Auflagerung der seitlich verschiebbaren Last auf einem Auflager 14, wobei als Beispiel eine Laufwerkeinheit 3 gewählt ist. In diesem Fall ist an der Last 33 selbst eine Führungsbahn 34 befestigt. Zwischen dem als Führungsbahn ausgebildeten Auflager 14 und der Führungsbahn 34 der Last 33 ist eine Walze 35 angeordnet. Bei mittiger Stellung der Last 33 liegt die Walze 35 in der Mitte des Auflagers 14, d. h. in der Achse der Laufwerkeinheit 3. Bei einem seitlichen Auswandern der Last in einer Kurve wälzt sich die Walze 35 zwischen Auflager 14 und Führungsbahn 34 ab. Die Walze 35 legt hiebei nur die Hälfte des Weges zurück, welchen die Last 33 zurücklegt, so dass nun die Walze 35, welche die Abstützstelle bildet, sowohl gegenüber dem Auflager 14 als auch gegenüber der Last 33 exzentrisch liegt.
Die Exzentrizität der von der Walze 35 gebildeten Abstützstelle wird somit halbiert, wodurch sich eine günstigere Auflagerung ergibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fahrzeug für den Transport schwerer Lasten, insbesondere Schienenfahrzeug, bei welchem die Last bzw. eine die Last tragende Ladebrücke auf einer Anzahl von Laufwerkeinheiten abgestützt ist, welche vorzugsweise als Drehgestelle oder Laufgestelle ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Last bzw.
die Ladebrücke (1) unter Zwischenschaltung von Federn (6, 7, 16) direkt auf den Laufwerkenheiten (2, 3) abgestützt ist, dass diese Federn (7) bei zwei Laufwerkeinheiten (2), von welchen die eine vor, die andere hinter dem Gesamtschwerpunkt des Fahrzeuges plus der Last liegt, eine steile Kennlinie aufweisen, wogegen bei den den restlichen Laufwerkeinheiten (3) zugeordneten Federn (6, 16) die Kennlinie flach und die Federkraft im Bereiche des zulässigen Federweges auf die zulässige Belastbarkeit der Achsen (4) der Laufwerkeinheiten begrenzt ist und dass die Last bzw.
die Ladebrücke (1) auf den die Last tragenden Auflagern (14) der Federn mit flacher Kennlinie und gegebenenfalls auch auf den andern Laufwerkeinheiten in an sich bekannter Weise seitlich verschiebbar abgestützt ist und an zwei im Abstand voneinander liegenden Stellen seitlich geführt ist.