Triebwagen für kombinierten Land- und Schienenbetrieb. Die Erfindung betrifft Triebwagen für kombinierten Land- und Schienenbetrieb, Triebwagen, welche auf den Schienen geführt sind und deren Triebräder immer auf dem Land längs den Schienen' laufen, wodurch die Vorteile der grossen Adhäsion zwischen den Triebrädern und dem Land mit den Vor teilen der geringen rollenden Reibung auf Schienen vereinigt werden.
Zweck der Erfindung ist, den Trieb wagen in sich möglichst flexibel zu machen, was bei Fahrzeugen mit auf dem Land lau fenden Triebrädern erforderlich ist, um, trotz der Bodenunebenheiten, immer ein sicheres Anliegen der Triebräder auf dem Land und der Schienenräder auf dem Schienenstrang zu gewährleisten.
Es ist bekannt, bei derartigen Fahrzeugen den gesamten Fahrzeugkörper unmittelbar durch Kugelgelenko mit Schienendreh schemeln zu verbinden. Dies hat jedoch bei Bodenunebenheiten einerseits zu einer Über beanspruchung .der Gelenke geführt, während anderseits entweder der eine Drehschemel von den Schienen abgehoben oder das An- liegen der Triebräder auf dem Land über- -, haupt verhindert wurde.
Die Erfindung sieht zur Vermeidung dieser Übelstände einen den Fahrzeugkörper tragenden und auf den Triebrädern ruhenden Oberrahmen und einen mit diesem durch ein w agrechtes Gelenk an einem Ende verbun denen Unterrahmen vor, .der mit Kugel gelenken auf Drehschemeln ruht. Die ver- tikäle Achse des Kugelgelenkes des vordern Drehschemels und die Achse des wagrechten Gelenkes zur Verbindung der beiden Rah men liegen .dabei zweckmässig in derselben zur Fahrtrichtung senkrechten Ebene.
Um ein seitliches Verschieben des Ober rahmens zum Unterrahmen bei Bewegungen derselben um das an deren einem Ende be findliche wagrechte Gelenk zu verhindern, ist zweckmässigerweise am andern Ende eine an einem der Rahmen befestigte und sich durch den andern Rahmen erstreckende oder diesen umfassende Führung vorgesehen.
Durch Bodenunebenheiten hervorgerufene senkrechte Logenveränderungen des Fahr zeugkörpers relativ zur Schienenspur können somit von dem wagrecliten Gelenk aufgenom- inen werden, während seitliche Lagenverände- rungen durch die Iiugelgelenhe ausgeglichen werden können.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Triebwagen nach der Erfindung. der auf einer -leinlosen Fahrbahn und auf Schienen läuft, und mit einem vordern und hintern Fallrgentell und einem Paar in der Mitte des Fahrzeuges angeordneten Triebrädern, wel che auf der Fahrbahn ausserhalb der Schienen laufen, beispielsweise dargestellt, und zwar ist:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Trieb- wagens; Fig. ? ist ein Grundriss der Haupt bestandteile des Triebwagens; Fig. ist ein vertikaler Querschnitt nach der Linie _1-_1 in Fig. 1; Fig. .1 ist ein Schnitt nach der Linie 13---1i in Fig. 1;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Trieb- wagens, in welcher die Lage des Unterrah mens, der Fahrgestelle und des Oberrahmens gezeigt sind, renn die Triebräder über ein grosses Hindernis der Fahrbahn hinweggehen:
Fig. 6 ist eine ähnliche Seitenansicht mit deal Teilcri in der Lage zueinander, wenn clie Triebruder in einer v erliiLltnismii.lli- gro ssen Vertiefung der Fahrbahn sich befinden, und Fig. 7 ist ein Querschnitt des Trieb- tv < lgens,
wobei ein Triebrad über eine Er- hö hung der Fahrbahn fället, während das andere auf der in gleicher Hölle wie der ScliieneT, tve,1- befindlichen Fahrbahn fährt.
In der Zeichnung sind alle \feile, welche für das Verständnis der Erfindung unnötig sind, der Deutlichkeit halber we-elassen.
Der Triebwagen beAitzt zwei rahmen- förmige Gestelle, ein Obergestell n und ein Untergestell c übereinander angeordnet. Der Pl.alimen a, der im folgenden als Oberrahmen bezeichnet wird, wird von der Achse b ge tragen, auf welcher die Triebräder e fest sind,
die auf der ausserhalb der Schienen t befindlichen gleislosen Fahrbahn r sieh be- wegen. Die Anordnung der Triebrii.der e könnte natürlich auch so sein, dass dieselben innerhalb der Schienen laufen.
Die Trieb rüder e sind zwecl:mii.ssigerweise mit Vol.l- gummibereilunb versehen, aber es kann auch an Stelle dieses Triebräderpaares ein Rau penantrieb, oder es können mehrere Trieb- räderpaare mit oder ohne abnehmbaren Be reifungen aus irgend welchem Material vor gesehen sein.
Der Oberrahmen a ist durch an seiner Unterseite befestigte Federn sauf der Achse b abgestützt. Die Achse b ist die Triebachse, welcher von irgend einem Motor aus, z. B. Dampf- oder Petrolinotor, Drehbewegung er teilt wird.
Der Motor kann auch einen elek trischen Generator treiben, um Hilfsantriebs kraft zu erzeugen; in dem gezeichneten Bei spiel ist als 3lotor eine Dampfmaschine f angenommen, von deren )Ärelle g die Achse b mittelst eines Kettentriebes lt angetrieben wird.
Zwei vierrädrige Fahrgestelle oder Drehgestelle d laufen auf den Schienen f, eines vorn und eines hinten am Fahrzeug, und es ist ersichtlich, dass der Unterrahmen c in der Nähe seiner beiden Enden sich durch Federn i, auf den Drehgestellen d abstützt.
Die Verbindung zwischen Unterrahmen c und den Drehgestellen geschieht mit am Ende von vertikalen Zapfen vorgesehenen kuge- ligen Gelenken. Diese Gelenke ermöglichen eine Drehung der Drehgestelle d um ihre Mitten, wie sie beim Durchfahren von Kur ven nötig ist:
ferner gestatten sie eine Nei- (ung von Obe.rralimen a, mit den Triebrädern e und Unterrahmen in seitlicher Richtung egenüber den Drehgestellen bei der Fahrt über Erhöhungen oder Vertiefungen des Scliienentve--c-s oder der gleislosen Fahrbahn, wie in Fib. 7 dargestellt.
Der Oberrahmen a ist mit dem Unter rahmen c am vordern Ende des Fahrzeuges mittelst Iorizontaler Drehzapfen y) verbun den. Es sind zwei. solcher Drehzapfen 1i all- geordnet, deren jeder in einem zu beiden Seiten auf dem Unterrahmen c und zweck- i *issi,
Terweise in der dureh den Kugelza.pfen m t' n j quer zur Fahrrichtung gehenden vertikalen Ebene vor@-esebenen Ixager l gelagert ist. An diese horizontalen Drehzapfen p ist der Oberrahmen a mittelst nach unten sich er streckender und an der Unterseite des Ober rahmens a angeordneter Lagerarme k ange- lenkt.
Die Drehzapfen p ermöglichen, dass der Oberrahmen um die durch die Drehzapfen p gehende horizontale Achse schwingt und eine sich verändernde Lage zum Unterrahmen, welche durch Gefällsbrüche der gleislosen Fahrbahn relativ zum Schienenweg bedingt ist, einnimmt. Auf diese Weise ist der ganze Triebwagen geteilt in einen Oberteil, be stehend .aus dem Oberteilnahm.en a mit den Triebrädern und :der Achse b und einem un tern Teil, bestehend aus .dem Unterrahmen c und den Drehgestellen d.
Es ist dafür zu sor gen, .dass diese beiden Hauptbestandteile a und c immer in der gleichen Vertikalebene bleiben, d. h. es soll keine Möglichkeit be stehen, d.ass sich der Oberrahmen a mit den Triebrädern wesentlich gegen den Unterrah men c und die Schienenräder in seitlicher Richtung verschiebt.
Zu diesem Zweck müssen Oberrahmen a und Unterrahmen c gegeneinander geführt sein, und die Führung .muss vertikale Bewe gargen auszuführen gestatten. Dies wird da durch erreicht, .dass die äussern Teile des Oberrahmens a (Fig. 1, 4, 5, 6 und 7) einen aufrechtstehenden Führungsteil q, z. B.
einen Behälter, der am hintern Ende auf dem Unterrahmen c vorgesehen ist, so umgreifen; dass eine Verstellung in vertikaler Richtung, aber keine Verstellung in seitlicher und in der Längsrichtung möglich ist. Diese äussern Teile des Oberrahmens a sind mit Lagern u versehen, in welchen Rollen v, ,die in Nuten x auf den aufrechten Seiten .des Behälters laufen, drehbar sind.
Falls eine vertikale Führung gewünscht wird, .die breiter ist als der auf dem Unter rahmen getragene Behälter q, so kann der Rahmen a kürzer gehalten werden und Rol len oder andere Führungsteile arn vordern Ende .der Führung vorgesehen sein.
Die Kombination .der kugeligen Gelenkei mit den Drehzapfen p erlaubt eine grosse Verschiedenheit von relativen Bewegungen zwischen Ober- und Untergestell und gibt dem Ganzen eine grosse Flexibilität. Aus den Fig. 5 und 6 ist beispielsweise zu ersehen, dass beide Triebräder e über steile lokale Er höhungen oder Vertiefungen der Fahrbahn fahren können, während in Fig. 7 gezeigt ist, dass nur ein Triebrad über der übrigen Fahrbahn sich bewegt, und trotzdem werden die Drehgestelle d immer auf den Schienen bleiben, gleichgültig, wie scharf die Kurve ist; welche dabei noch durchfahren werden muss.
Der beschriebene Triebwagen gestattet in einfacher Weise einen Umbau, um als reiner Strassentraktor verwendet zu werden, indem in .den Lagern k des Obergestelles eine ab gefederte Vorderachse mit letzteren Rädern eingebaut wird und der Unterrahmen c mit den Drehgestellen entfernt wird.
Auch unter Beibehaltung von Unterrah men. und- Drehgestellen könnte eine Vorder achse mit lenkbaren Rädern vorgesehen sein, wobei die vordern lenkbaren Räder angehoben werden müssten, wenn auf Schienen gefahren wird und das vordere Drehgestell die Füh rung längs .den Schienen übernimmt, wäh rend beim Fahren,auf gleislosen Fahrbahnen die Vorderachse mit den lenkbaren Rädern auf die Fahrbahn gesenkt, die Führung über nimmt, wobei dann .die Drehgestelle ange hoben werden müssten.
Die Antriebsmaschine könnte auch ausser den Triebrädern einen Generator antreiben, oder es kann auf dem Triebwagen noch eine besondere Antriebsmaschine für einen Gene rator vorgesehen sein, welcher den elektri schen Strom für .auf angehängten Fahrzeugen vorgesehene Triebmotoren liefert.
Railcars for combined land and rail operations. The invention relates to railcars for combined land and rail operation, railcars which are guided on the rails and whose driving wheels always run on the land along the rails', whereby the advantages of the great adhesion between the driving wheels and the land with the advantage of the low share rolling friction on rails are united.
The purpose of the invention is to make the power car in itself as flexible as possible, which is necessary for vehicles with driving wheels running in the country to, despite the unevenness of the ground, always a safe concern of the driving wheels on the land and the rail wheels on the track guarantee.
It is known in such vehicles to connect the entire vehicle body directly by ball joint stools with rotary rails. In the case of uneven ground, however, this has on the one hand led to overstressing of the joints, while on the other hand either one of the turntables was lifted off the rails or the driving wheels were prevented from touching the land at all.
To avoid these inconveniences, the invention provides an upper frame supporting the vehicle body and resting on the drive wheels and a lower frame connected to this by a w agrechtes joint at one end, .der rests with ball joints on turntables. The vertical axis of the ball joint of the front turntable and the axis of the horizontal joint for connecting the two frames are expediently in the same plane perpendicular to the direction of travel.
In order to prevent lateral displacement of the upper frame to the lower frame when the same moves around the horizontal joint at one end, a guide attached to one of the frames and extending through the other frame or encompassing it is expediently provided at the other end.
Vertical box changes of the vehicle body relative to the rail track caused by unevenness in the floor can thus be absorbed by the wagreclite joint, while lateral changes in position can be compensated for by the ball joints.
On the accompanying drawing is a railcar according to the invention. which runs on a single track and on rails, and with a front and rear case and a pair of drive wheels arranged in the middle of the vehicle, which run on the track outside the rails, for example, shown is:
1 shows a side view of the railcar; Fig.? is a floor plan of the main components of the railcar; Figure 1 is a vertical cross-section taken along line _1-_1 in Figure 1; Fig. 1 is a section on line 13 --- 1i in Fig. 1;
Fig. 5 is a side view of the railcar, in which the position of the lower frame, the chassis and the upper frame are shown when the drive wheels are running over a large obstacle in the roadway:
Fig. 6 is a similar side view with all parts in the position to one another when the drive brothers are in a relatively small recess in the roadway, and Fig. 7 is a cross-section of the drive system,
whereby one driving wheel falls over an elevation in the roadway, while the other drives on the roadway located in the same hell as the roadway, tve, 1-.
In the drawing, all files which are unnecessary for an understanding of the invention have been left out for the sake of clarity.
The railcar has two frame-shaped frames, an upper frame n and a lower frame c, arranged one above the other. The Pl.alimen a, which is referred to as the upper frame in the following, is carried by the axis b on which the drive wheels e are fixed,
the trackless carriageway located outside the rails t move. The arrangement of the drive units could of course also be such that they run within the rails.
The drive rudders are usually provided with full rubber tires, but instead of this pair of driving wheels a roller drive or several driving wheel pairs with or without removable tires made of any material can be provided .
The upper frame a is supported on the axis b by springs s attached to its underside. The axis b is the drive axis, which from any motor, z. B. steam or petrol engine, rotary motion he shares.
The motor can also drive an electric generator to generate auxiliary drive force; In the example shown, a steam engine f is assumed to be the 3lotor, the axis b of which is driven by a chain drive lt.
Two four-wheeled chassis or bogies d run on the rails f, one at the front and one at the rear of the vehicle, and it can be seen that the subframe c is supported by springs i, on the bogies d near its two ends.
The connection between subframe c and the bogies is made with spherical joints provided at the end of vertical pins. These joints enable the bogies d to rotate around their centers, as is necessary when driving through curves:
Furthermore, they allow a slope of the upper limit a, with the drive wheels e and subframe in a lateral direction e compared to the bogies when driving over elevations or depressions of the rail track or the trackless roadway, as shown in Fig. 7.
The upper frame a is connected to the lower frame c at the front end of the vehicle by means of horizontal pivot pins y). There are two. such pivot pins 1i generally ordered, each of which in one on both sides on the subframe c and purpose- i * issi,
Ternally, in the vertical plane in front of @ -esebenen Ixager l is supported by the Kugelza.pfen m t 'n j transverse to the direction of travel. The upper frame a is articulated to these horizontal pivot pins p by means of bearing arms k which extend downwards and are arranged on the underside of the upper frame a.
The pivot pins p enable the upper frame to oscillate about the horizontal axis passing through the pivot pins p and to assume a changing position relative to the lower frame, which is caused by inclines in the trackless roadway relative to the railroad. In this way, the entire railcar is divided into an upper part, consisting of the upper part a with the drive wheels and: the axle b and a lower part, consisting of the subframe c and the bogies d.
It is to be ensured that these two main components a and c always remain in the same vertical plane, i.e. H. there should be no possibility that the upper frame a with the drive wheels moves significantly against the lower frame c and the rail wheels in the lateral direction.
For this purpose, the upper frame a and lower frame c must be guided against each other, and the guide must allow vertical movements. This is achieved because .that the outer parts of the upper frame a (Fig. 1, 4, 5, 6 and 7) an upright guide part q, z. B.
so embrace a container provided at the rear end on the sub frame c; that an adjustment in the vertical direction, but no adjustment in the lateral and in the longitudinal direction is possible. These outer parts of the upper frame a are provided with bearings u in which rollers v, which run in grooves x on the upright sides of the container, are rotatable.
If a vertical guide is desired which is wider than the container q carried on the lower frame, the frame a can be kept shorter and rollers or other guide parts can be provided at the front end of the guide.
The combination of the spherical joint with the pivot p allows a great variety of relative movements between the upper and lower frame and gives the whole thing great flexibility. From FIGS. 5 and 6 it can be seen, for example, that both drive wheels e can drive over steep local elevations or depressions in the roadway, while FIG. 7 shows that only one drive wheel moves over the rest of the roadway, and still will the bogies d always stay on the rails, no matter how sharp the curve is; which still has to be passed through.
The railcar described allows a simple conversion to be used as a pure road tractor by installing a sprung front axle with the latter wheels in .den bearings k of the upper frame and the lower frame c is removed with the bogies.
Even if the sub-framework is retained. and bogies could be provided with a front axle with steerable wheels, the front steerable wheels would have to be raised when driving on rails and the front bogie takes the lead along .den rails, while driving on trackless roads the front axle With the steerable wheels lowered onto the roadway, the leadership takes over, whereby .die bogies would then have to be raised.
The drive machine could also drive a generator in addition to the drive wheels, or a special drive machine for a generator can also be provided on the railcar, which supplies the electrical current for drive motors provided on attached vehicles.