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Kraftfahrzeug für eine Einschienen-Hochbahn
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Durchfahren von Kurven mit Krümmungsradien bis herunter auf etwa 180 m selbst bei hoher Geschwindigkeit ohne ein Lenken der Fahr- bzw. Drehgestelle und ohne übermässigen Verschleiss durch seitliches Gleiten der Radreifen ermöglicht wird. In den dicht bebauten Innen- und Aussenbezirken grösserer Städte müssen jedoch die Wagen für den Personenverkehr Kurven von erheblich kleineren Krümmungsradien durchlaufen ; beispielsweise können mit einem erfindungsgemässen Fahrzeug für Einschienen-Hochbahnen Kurven, deren Krümmungsradius bis auf etwa 67 m heruntergeht, störungsfrei durchfahren werden. Dies wird einerseits durch den besonders konstruierten Reifen mit elastischen Seitenwänden und anderseits durch das erfindungsgemässe Drehgestell erreicht.
Um eine verhältnismässig hohe Anzahl von Fahrgästen aufnehmen zu können, sind vorzugsweise meh- rere gelenkig miteinander verbundene Wagenkörper vorgesehen, welche miteinander einen in sich geschlossenen Wagenzug bilden. Jeder dieser Abschnitte bzw. Wagen ruht nahe seinen beiden Enden auf je einem der erfindungsgemäss ausgebildeten Lenkdrehgestelle.
Die einzelnen Wagen haben eine solche Län- ge und dieDrehgestelle haben einen solchen Abstand voneinander, dass die Reifen nicht übermässigen Beanspruchungen ausgesetzt werden und ein bisher unerreichter Fahrkomfort erzielt wird, der noch erhöht wird durch den federnden Einbau der Antriebsmotoren, der Getriebe für die Kraftübertragung und der Bremsausrüstung am Rahmenwerk des Wagens, wobei die Verbindung mit den Treibachsen der Drehgestelle durch elastische Antriebsverbindungen erfolgt, um die Bewegungen des Wagenkastens relativ zu den Drehgestellen ausgleichen zu können.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Hand eines Ausführungbeispieles näher erläutert. Fig. l ist ein Seitenriss eines Paares miteinander gekuppelter Wagen eines auf einem Einspur-Tragkörper bzw.-Laufbalken laufenden Zuges mit gemäss der Erfindung ausgebildeten Wagen ; Fig. 2 ist ein Grundriss des Wagenzuges nach Fig. l und zeigt die Anordnung der die Wagen tragendenDrehgestelle inbezug auf die Sitze innerhalb des Wagenkastens jedes Wagens, Fig. 3 ist einSchnitt durch eines der Drehgestelle in seiner Betriebslage auf dem Laufbalken, Fig. 4 ist ein Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 ist ein Seitenriss des Drehgestelles nach Fig. 3 und Fig. 6 ist eine Teilansicht des Drehgestelles nach Fig. 3 in Ansicht von oben.
Wie aus den Fig. l und 2 ersichtlich ist, umfasst der Zug mehrere miteinander gekuppelte Wagen, von denen in den Fig. l und 2 die Wagen 10 und 12 dargestellt sind. Jeder Wagen hat an seinen beiden Enden je ein Fahrgestell 16, mittels welcher derselbe auf einem einzelnen Laufbalken 14 läuft.
Es werden für Wagen mit verhältnismässig hoher Belastungsfähigkeit Zwillingsradanordnungen gewählt, während für Wagen geringerer Belastungsfähigkeit Einzelradanordnungen verwendet werden. Die Zwillingsradanordnungen 16 sind unter der Kontrolle von seitlichen Leiträdern 20,22, 24 und 26, welche auf den gegenüberliegenden Seitenflächen des Laufbalkens 14 abrollen, gegenüber dem Wagenkasten um vertikale Achsen drehbar. Die Radanordnungen 16 können je nach der Art des Betriebes entweder angetrieben sein oder lose mitlaufen.
Die Wagenkästen haben einen flachen Fussboden 28, dessen Ebene ein wenig über der Oberseite des Laufbalkens 14, vorzugsweise unterhalb der Ebene der Achsen der Radsätze 16, liegt. Die Wagenkästen sind ferner, wie Fig. l zeigt, mit senkrechten Seitenwänden 30 und 32 sowie mit geigneten Türen 34 und einem Wagendach 36 versehen. Aus Fig. l ist ersichtlich, dass die oberen Teile der Zwillingsradanordnungen 16 über dem Fussboden 28 liegen und in Rädergehäusen 37 (Fig. 3) untergebracht sind, welche über den Fussboden 28 nach oben vorstehen.
Um einen Raumverlust infolge dieser Anordnung der Rädergehäuse 37 zu vermeiden, sind auf der Oberseite jedes Gehäuses 37 vier Sitze 38,40, 42 und 44 (Fig. 2) mit den Rückenlehnen aneinander und gegenüber den Seitenwänden 30 bzw. 32 des Wagenkastens angeordnet, wobei die Basis der Sitze auf der Oberseite des Rädergehäuses 37 ruht ; ferner sind in der mittleren Breitenzone des Wagenkastens über dem Rädergehäuse an dessen Ende mehrere Sitze 46,48 und 50 quer zum Wagenkasten angeordnet. Das Rädergehäuse 37 ist an seinem entgegengesetzten Ende offen, um den Ausbau der Drehgestelle von unten her zwecks Reparatur oder Austausches zu erleichtern.
Die übrigen Sitze 51 sind paarweise längs beider Seiten des Wagens angeordnet und in der üblichen Weise auf dem Fussboden 28 befestigt. Bei dieser Anordnung ergibt sich ein völlig ebener Fussboden zum Durchschreiten von einem Ende des Zuges zu dem andern. Geht man durch die Mitte eines der Wagen, dann schreitet man praktisch längs der Mittellängsachse des Wagens. Geht man aber von einem Wagen zum ändern, dann kann man entweder zwischen den mittig über dem Rädergehäuse 37 angeordneten Sitzen und der Seitenwand 30 oder zwischen den gleichen Sitzen und der Seitenwand 32 hindurchgehen. An den Wagenübergängen sind die üblichen, einander überlappenden Gleitplatten vorgesehen, um den Raum zwischen den Fussböden 28 der beiden aneinander anstossenden Wagen 10 und 12
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zu überbrücken.
Die Seitenwände und die Wagendächer dieser Wagen sind ebenfalls miteinander durch übliche Faltenbälge 53 verbunden.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, gehört zu jeder Zwillingsradanordnung 16 ein Paar Reifen 52 und 54, die auf Tiefbettfelgen 56 bzw. 58 aufgezogen sind. Diese letzteren sind in üblicher Weise an einer Radscheibe 60 befestigt, welche durch ein Paar ringförmiger Bauelemente 62 und 64 gebildet wird, die mit denRücken aneinander angeordnet und durch (nicht dargestellte) Stiftschrauben an einem radialen Flansch 66 einer Radnabe 68 befestigt sind. Diese Radnabe 68 ist mittels im Abstand voneinander montierter Kegelrollenlager 70 und 72 auf einer hohlen Radspindel bzw. Hohlachse 74 gelagert. Die Zwillingsradanordnung 16 befindet sich innerhalb der zentralenDurchgangsöffnung eines Hohlprofilrahmens 76.
An einer Seite des letzteren ist die Radspindel 74 mittels eines als Ganzes mit 78 bezeichneten Parallelogrammgestänges angelenkt, um eine beschränkte relative Vertikalbewegung zwischen demRahmen 76 und der Radspindel bzw. -achse 74 zuzulassen. Der Rahmen 76 ist an der Achse 74 mittels einer Luftfederung 80 aufgehängt, die mittels einer Stange 82 mit einem Paar nach unten ragender Arme 84 verbunden ist, die ihrerseits an einem oberen Paar von Gliedern des Gelenkparallelogramms 78 angelenkt sind.
Die in den Zeichnungen dargestellte Zwillingsradanordnung 16 ist ein Drehgestell mit Treibachse.
Die erforderliche Antriebskraft wird auf die Zwillingsräder 16 von einer Kraftmaschine aus übertragen, die am Seitenrahmen des Wagens angebracht ist, u. zw. über eine Antriebswelle 86 (Fig. l, 2 und 3), welche die Leistung eines Motors 87 aufnimmt, und über Universalgelenkte 87' (Fig. l und 2), wobei der Motor vom Seitenrahmen des Wagens unter der Ebene des Wagenfussbodens gehalten wird.
Der Kraftfluss geht von der Antriebswelle 86 über ein Hypoid- oder ein KegelraduntersetzungsgetriebL.
88, ein Universalgelenk 90, eine Zwischenwelle 92, die durch die Hohlspindel bzw. Hohlachse 74 hindurchgeht, und ein Universalgelenk 94 zu einer Kappe 96, welche mit der Radnabe 68 verbunden ist, um sich mit derselben zu drehen. Das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes 88 ist am Rahmen 76 so befestigt, dass das Gewicht des Gehäuses durch die Luftfederung 80 gehalten wird. An der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes 88 oder am Rahmenwerk kann eine Bremstrommel 97 befestigt und mit der Aussenseite der Radkappe 96 gekuppelt werden.
Zu dem Parallelogrammgestänge 78 gehört ein Paar oberer Winkelhebel 98 (Fig. 4), von denen die Arme 84 je einen Teil bilden. Diese Winkelhebel 98 sind an die Radspindel bzw. Achse 74 mittels eines Zapfens 100 und an den Rahmen 76 mittels eines Zapfens 102 angelenkt. Ein Paar unterer, unabhängig angelenkter Hebel 104 ist an die Radspindel bzw. Radachse 74 mittels eines Drehzapfens 106 und an den Rahmen 76 mittels eines Drehzapfens 108 angelenkt. Die Hebelglieder 104 befinden sich zwischen den nach unten ragenden Armen 84. Die Drehzapfen 100, 102,106 und 108 sind untereinander und zur Oberseite des Laufbalkens 14 parallel und stehen senkrecht zur Mittellinie der Radachse 74.
Wie aus den Fig. 3-6 ersichtlich ist, sind am Drehgestell dreieckförmige, kreisbogenförmig gekrümmte Leisten 109 angeordnet, die in Ausschnitte von komplementären Bauteilen 110 passen, die am Wagenkörper angebracht sind, um diesen seitlich und vertikal am Drehgestellrahmen 76 abzustützen und bei der relativen Lenkdrehung des Drehgestelles am Wagenkörper zu führen, um auf diese Weise eine starke Abnutzung der Reifen infolge seitlichen Gleitens zu verhindern. Die Lenklage des Rahmens 76 relativ zum Wagenkörper wird durch die seitlichen Leiträder 20, 22, 24, 26 des Drehgestelles gesteuert, die an den Seitenwänden des Laufbalkens 14 abrollen.
Wie aus Fig. 3 mit Bezug auf das Leitrad 26 hervorgeht, drehen sich die Leiträder 20,22, 24,26 um vertikale Achsen 112, die an einem Tragglied 114 befestigt sind und von diesen nach unten ragen. Dieses Tragglied 114 wird in seiner Lage zum Laufbalken 14 durch ein Gestänge gehalten, das aus einem Paar von Schwenkgliedem 116 und einem Paar von Stützgliedern 118 besteht, die durch Drehzapfen 119 bzw. 121 an dem Tragglied 114 und durch Drehzapfen 120 bzw. 122 an ein 3m an der Unterseite des Rahmens 76 neben einer Ecke desselben befestigten Lagerbock angelenkt sind.
Eine Gummifeder 126 befindet sich zwischen dem Rahmen 76 und dem Stützglied 118, weiters ein Gummitorsionsaggregat 128 zu jeder Seite des Laufbalkens zwischen dem Lagerbock 124 und den Stützgliedern 118, um das Leitrad 26 an die Seitenfläche des Laufbalkens 14 zu drücken. jedes der andern Räder 20,22, 24 ist in gleicher Weise am Rahmen 76 an einem seiner Ecken ange- bracht. Die entgegengesetzten Gummitorsionsfederanordnungen nehmen den auf den Laufbalken wirkenden Schub des Rades auf und halten das Leitrad auf der unbelasteten Seite unter niedrigem Federdruck, wodurch man im Betrieb einen ruhigen Wagenlauf bekommt, der bisher nicht erzielt werden konnte.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Rahmen 76 mit auf entgegengesetzten Seiten des Laufbalkens
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nach unten ragenden Schenkeln 130 und 132 versehen, so dass also der Rahmen 76 den Laufbalken 14 direkt überspreizt. Dei Schenkel 132 dient dabei zum Anbau der vorher erwähnten pneumatischen Feder 80.
An den unteren Enden der Schenkel 130 und 132 ist ein weiteres Paar von Leiträdern 134 bzw. 136 angelenkt. Das Leitrad 134 dreht sich um einen Zapfen 138, der an einem Halteglied 140 befestigt ist, das in seiner Lage durch Paare paralleler Hebel 142 und 144 gehalten wird, die am Halteglied 140 mittels Drehzapfen 146 bzw. 148 und am Schenkel 130 mittels Zapfen 150 bzw. 152 angelenkt sind. Die Hebel 144 werden durch einen Torsionsstab 154 an den Laufbalken 14 gedrückt.
Ein Stossdämpfer 156 ist mit dem einen Ende am Schenkel 130 und mit dem andern Ende mittels eines Drehzapfens 158 an den Hebeln 144 angelenkt. Das untere Leitrad 136 ist in gleicherweise am Schenkel 132 montiert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kraftfahrzeug für eine Einschienen-Hochbahn mit einem den Laufbalken sattelförmig umgreifenden Wagenkasten, der von zwei Drehgestellen getragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Drehgestell eine einzige Tragradachse (74) hat, die durch eine im wesentlichen aus einem Gelenk parallelogramm (78) und einer Federung (80) bestehende federnde Einrichtung mit dem den Wagenkasten (28,30, 32, 36) tragenden Drehgestellrahmen (76) verbunden ist, und dass die beiden Enden des Wagenkastens gelenkig (bei 109,110) mit den Drehgestellen verbunden sind.