Einrichtung an Gleisanlagen für Schienenfahrzeuge Es ist eine Einrichtung an Gleisanlagen für Schienenfahrzeuge bekanntgeworden, bei welcher in wenigstens einem Gleisabschnitt zwischen die voneinander isolierten Fahr schienen eine Stromquelle eingeschaltet ist, so dass der von der Stromquelle gespeiste Stromkreis von einem Pol der Stromquelle längs der einen Fahrschiene, dann über die Radsätze eines auf diesem Gleisabschnitt sich befindlichen Schienenfahrzeuges, und schliesslich längs der andern Fahrschiene wieder zurück zum andern Pol der Strom quelle führt.
Die Stromquelle ist dabei derart bemessen, dass dem auf diesem Gleisabschnitt sich befindlichen Schienenfahrzeug elektro dynamische Bewegungskräfte erteilt werden können.
Um die auf das an sich motorlose Schienenfahrzeug einwirkenden Kräfte bei gegebenem Schienenstrom zu erhöhen, hat man ferner in diesem Gleisabschnitt wenigstens die eine der beiden Fahrschienen mit die selbe U-förmig umgebenden und oben offenen Magnetjochen versehen, welche im Bereich des Radkranzes eines auf dieser Fahrschiene rollenden Rades eines Schienenfahrzeuges ein quer zur Bewegungsrichtung des Rades ver laufendes Magnetfeld erzeugen.
Die Erregung dieser Magnetjoche findet wenigstens zum Teil durch den in der Fahrschiene fliessenden elektrischen Strom statt. Damit der den Rad kranz durchsetzende Magnetfluss möglichst kräftig ausfällt, haben die Magnetjoche zu beiden Seiten der Fahrschiene sich nach oben erstreckende Schenkel, die an ihrem obern Ende je eine Lauffläche für die seitlich über die Fahrschiene vorstehenden Teile des Rad kranzes aufweisen.
Die Magnetjoche selbst sind als Ganzes gegenüber der Fahrschiene in vertikaler Richtung beweglich gelagert und werden mit Hilfe von Federelementen nach oben gedrückt, so dass die am obern Ende der Schenkel der Magnetjoche sich be- findlichen Laufflächen von unten her an den Radkranz eines auf dieser Fahrschiene sich befindlichen Rades in federnder Weise an gedrückt werden.
Bei der Anwendung de? -!rtiger Einrich tungen in Verschiebebahnhöfen werden auf die Radsätze eines Schienenfahrzeuges ein wirkende Bewegungskräfte benötigt, die bis zu einigen hundert Kilo betragen und daher längs der Fahrschiene fliessende Ströme von einigen zehntausend Ampere verlangen.
Um die elektrischen Verluste gering zu halten, hat man die betreffende Fahrschiene mit einem zusätzlichen, an ihrem Fuss angeord neten Aluminium- oder Kupferleiter von grösserem Querschnitt versehen, der sich längs der Fahrschiene erstreckt und mit dieser in stetiger elektrischer Verbindung steht. Die Fahrschiene ruht bei der bekannten Einrichtung auf diesem Leiter und der letz tere ist zusammen mit der Fahrschiene auf besonderen Stühlen befestigt, die ihrerseits auf einem Betonfundament oder auf Schwel len abgestützt sind.
An den Stühlen greifen die Federelemente an, welche die zwischen den Stühlen sich erstreckenden Magnetjoche in nachgiebiger Weise nach oben drücken. Die Magnetjoche müssen hierbei sowohl die Schiene als auch den unterhalb derselben sich befindlichen Aluminium- oder Kupfer leiter U-förmig umgeben.
Es ist infolgedessen unvermeidlich, für den mit der beschriebenen Einrichtung versehenen Gleisabschnitt einen besonderen Unterbau vorzusehen, und man kann daher in der Regel bereits bestehende Gleise nicht ohne weiteres nachträglich mit der Einrichtung versehen. .
Längs der Fahrschiene gesehen, haben die Magnetjoche bei, der bekannten Einrichtung ferner eine verhältnismässig kurze Länge und erstrecken sich im Zwischenraum aufeinan- derfolgender Stühle, auf welchen die Fahr schiene und die Einrichtung ruhen.
Am Ort der Stühle selbst ergeben sich bei der be kannten Einrichtung kurze Schienenstücke, welche nicht mit einem Magnetjoch versehen sind. Die Radsätze des Schienenfahrzeuges müssen daher stets von neuem auf die Schen kel der Magnetjoche auflaufen, wodurch eine unerwünschte Lärmentwicklung sowie ein verhältnismässig grosser Verschleiss entsteht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Einrichtung an Gleisanlagen für Schienenfahrzeuge, bei welcher in wenigstens einem Gleisabschnitt derselben mindestens die eine Fahrschiene mit dieselbe U-förmig umgebenden und oben offenen Magnetjochen versehen ist, welche im Bereich des Rad kranzes eines auf dieser Fahrschiene rollenden Rades einen quer zur Bewegungsrichtung des Rades verlaufenden Magnetfluss bewirken,
um in Verbindung mit dem durch die Fahr schienen des Gleisabschnittes und über die Radsätze des Schienenfahrzeuges fliessenden elektrischen Strom dem an sich motorlosen Schienenfahrzeug elektrodynamische Bewe- giingskräfte zu erteilen,
ferner beide Schenkel der Magnetjoche an ihrem obern Ende je eine Lauffläche - für die seitlich über die Fahr schiene vorstehenden Teile des Radkranzes der Räder des Schienenfahrzeuges aufweisen, und die Magnetjoche als Ganzes gegenüber der Fahrschiene beweglich gelagert und mit Federelementen versehen sind, welch letztere die Schenkel der Magnetjoche von unten her an die seitlich über die Fahrschiene vorste henden Teile des Radkranzes der Räder an drücken.
Der Zweck der vorliegenden Er- findung ist, die oben kurz erläuterten Mängel dieser Einrichtung zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass Mittel für die mechanische Kupplung benachbarter Magnetjoche vorgesehen sind, welche bewir ken, dass eine Einfederung eines Magnet- joches mindestens teilweise auf die benach barten, Magnetjoche übertragen wird. Vor zugsweise werden hierbei an benachbarten Magnetjochen Kupplungsmittel vorgesehen,
welche einen eisengeschlossenen Pfad für den magnetischen Fluss zwischen den Schenkeln eines Magnetjoches über die unter der Fahr schiene durchführende Traverse des benach barten Magnetjoches bewirken. Die Magnet- joche haben dann zweckmässig gabelförmig längs dem Schienenkopf sich erstreckende Schenkel, die an ihrem einen Ende durch eine unter der Fahrschiene durchführende Tra verse miteinander magnetisch und mecha nisch verbunden sind,
während ihre andern von der Traverse abgewendeten Längsenden auf der Traversenseite der Schenkel des be nachbarten Magnetjoches aufliegen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 der Zeich nung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen senkrecht zu den beiden Fahr schienen eines Gleisabschnittes geführten Querschnitt, wobei die linke Hälfte der Fig.1 einem Querschnitt an der Stelle A-A und die rechte Hälfte der Fig. 1 einem Querschnitt an der Stelle B-B der Fig. 2 entspricht,
und Fig. 2 eine Seitenansicht der einen mit den Magnetjochen versehenen Fahrschiene. Die Fahrschienen 1 und 2 des Gleisab- schnittes ruhen auf einem normalen Unter bau und sind voneinander elektrisch isoliert. Zu diesem Zweck können sie auf Holz schwellen 3 oder auf in neuerer Zeit bekannt gewordenen Spannbetonschwellen gelagert sein.
Werden Eisenschwellen 4 (Fig. 2) ver wendet, dann ist zwischen der Fahrschiene 2 und der Schwelle 4 eine Isoliereinlage 5 an gebracht, wie sie für andere Zwecke ebenfalls verwendet wird. In der Fig. 1 ist ferner ein auf den Fahrschienen 1 und 2 ruhender Rad satz eines Güterwagens oder eines andern motorlosen Schienenfahrzeuges veranschau licht. Die Räder 6 und 7 des Radsatzes sitzen auf der Welle 8, und die letztere ist in üblicher Weise in den beiden Aussenlagern 9 gelagert. Am einen Ende des Gleisabschnittes - bei spielsweise am linken Ende desselben in der Darstellung der Fig. 2 - ist eine nicht näher veranschaulichte Stromquelle zwischen die Fahrschienen 1 und 2 eingeschaltet.
Sobald auf dem Gleisabschnitt ein Radsatz 6, 7, 8 eines Schienenfahrzeuges aufläuft, wird dem nach ein elektrischer Stromkreis geschlossen, welcher von einem Pol der Stromquelle längs der Fahrschiene 1 bis zum Rad 6, dann über die Welle 8 zum andern Rad 7 und von die sem längs der Fahrschiene 2 zurück zum andern Pol der Stromquelle führt. Die nicht näher dargestellte Stromquelle ist vorzugs weise ein Gleichrichter, der über die Fahr schienen 1 und 2 und die auf denselben sich befindlichen Radsätze eines Schienenfahr- zeuges einen Gleichstrom von einigen zehn tausend Ampere zu senden vermag.
Auf das Schienenfahrzeug wirken dann elektrodyna- mische Bewegungskräfte ein, die in der Dar stellung der Fig. 2 bestrebt sind, den Radsatz 6, 7, 8 von links nach rechts längs den Fahr schienen 1 und 2 fortzurollen.
Da bei den zur Verwendung kommenden hohen elektrischen Strömen der an sich geringe Ohmsche Wider stand der Fahrschienen 1 und 2 schon be trächtliche Verluste erzeugen würde, können längs .den Fahrschienen 1 und 2 noch Neben leiter aus Kupfer oder einem andern elek trisch gut leitenden Werkstoff angebracht werden, die mit den Fahrschienen 1 und 2 in guter elektrischer Verbindung stehen. Wie in der Fig. 1 bei der Fahrschiene 1 gezeigt ist, werden solche Nebenleiter 10, 11 zweckmä- ssigerweise zwischen dem Kopf und dem Fuss der Fahrschiene 1 und beidseits ihres Steges angebracht.
Gegenüber der bisher üblichen Anordnung eines Nebenleiters unterhalb des Fusses der Fährschiene 1 hat die dargestellte Anordnung der Nebenleiter 10, 11 den Vor teil, dass ein üblicher Gleisunterbau verwen det werden kann. An den Stossstellen zwi schen aufeinanderfolgenden Fahrschienen übernehmen die Nebenleiter 10 und 11 gleich zeitig die Aufgabe der sonst üblichen Ver bindungslaschen. Die dargestellte Anordnung der Nebenleiter 10 und 11 erlaubt auch in einfacher Weise, dieselben gegenüber der Fahrschiene elektrisch zu isolieren, was aus später noch zu erläuternden Gründen manch mal vorteilhaft sein kann.
Zu diesem Zweck werden lediglich Isoliereinlagen 12 eingefügt, wie dies bei der Fahrschiene 2 gezeigt ist. Die eingezeichneten Nebenleiter 10 und 11 kön nen jedoch auch in mehrere Nebenleiter unterteilt sein, die voneinander isoliert sind. In der Regel werden jedoch beide Fahr schienen 1 und 2 in gleicher Weise entweder mit elektrisch isolierten oder nicht isolierten Nebenleitern versehen. An der Stelle von zwei Nebenleitern 10 und 11 kann man auch nur je einen Nebenleiter anbringen.
Die Ne benleiter 10 und 11 sind selbstverständlich an den Fahrschienen 1 und 2 in der Regel mittels in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Schraubverbindungen befestigt. Es ist offen sichtlich, dass die Nebenleiter 10 und 11 auch erst nachträglich in bereits vorhandene Gleisabschnitte eingebaut werden können.
Um die auf die Radsätze des Schienen fahrzeuges einwirkenden elektrodynamischen Bewegungskräfte bei gegebenem Schienen strom zu erhöhen, werden noch Magnetjoche 13, 14, 15 längs einer oder noch besser längs beiden Fahrschienen 1 und 2 angebracht (Fig.2). Die bevorzugte Ausführung sieht für jedes Magnetjoch eine unter der Fahr schiene 1 bzw. 2 durchlaufende Traverse 17 vor, die zu beiden Seiten der Fahrschiene an geordnete Schenkel 18, 19 bzw. 20, 21 auf weist.
Die Schenkel 18, 19 bzw. 20, 21 sind seitlich der Traversen 17 hochgezogen und erstrecken sich gabelförmig längs den Fahr schienen 1 bzw. 2. Die äussern Schenkel 18 bzw. 20 haben oben mit den Fahrschienen parallel verlaufende Laufflächen, welche dem seitlich über die Fahrschienen' nach aussen vorstehenden Teil der schwach konischen Lauffläche der Räder 6, 7 angepasst sind (Fig. 1 und 2). Die innern Schenkel 19 bzw.
21 haben hingegen rinnenförmig vertiefte Laufflächen (Fig. 1), die zur Aufnahme der Spurkränze der Räder 6, 7 bemessen sind. An ihrem traversenseitigen Ende haben die Magnetjoche Schultern 22, auf welchen die von der Traverse abgewendeten Enden der Schenkel des benachbarten Magnetjoches aufliegen (Fig. 1 und 2).
Die aus den beiden Schenkeln 18, 19 und ihrer Verbindungs traverse 17 bestehenden Magnetjoche, können aus je einem Stück bestehen, welches als Ganzes von unten her über die Fahrschiene eingeschoben wird. Man kann die Magnet- joche auch aus zwei Stücken herstellen, die erst nach ihrem Einschieben um die Schienen zusammengeschraubt oder zusammenge schweisst werden.
Im letzteren Fall ist darauf zu achten, dass die Teile sowohl mechanisch als auch magnetisch gut miteinander ver bunden sind. In der Fig. 1 ist jedoch ein aus einem Stück bestehendes Magnetjoch 17, 20, 21 dargestellt, dessen Traverse 17 zwi schen den aufeinanderfolgenden Schwellen 3, 4 verläuft, während seine Schenkel 20, 21 die Schwelle 3 überbrücken. In den Traversen der Magnetjoche sind noch Stellschrauben 23 eingeschraubt, die von unten her am Fuss der Fahrschiene 2 anliegen.
Die Magnetjoche bestehen völlig aus Eisen oder einem andern ferromagnetischen Werkstoff.
Die Magnetjoche werden durch Feder elemente nach oben gedrückt. Diese Feder elemente bestehen beispielsweise aus neben einander auf ein T-Stück 24 aufvulkanisierten Gummiklötzen 25 (Fig. 2), die an ihrem an dern Ende je ein aufvulkanisiertes Winkel stück 26 tragen. Die beiden Winkelstücke 26 werden vermittels des Schraubenbolzens 27 am Fuss der Fahrschiene 2 befestigt.
Wie die Fig.2 erkennen lässt, Würden die Gummi klötze 25 vornehmlich auf Schub beansprucht und haben das Bestreben, die Magnetjoche im Uhrzeigersinn um die Auflagepunkte der Stellschrauben 23 herum zu drehen. Die freien Schenkel der Magnetjoche werden dem nach vermöge der Wirkung der Gummiklötze 25 stets gut auf den Schultern 22 des benach barten Magnetjoches aufliegen. Läuft ein Radsatz 6, 7, 8 eines Güterwagens über die Magnetjoche hinweg, dann federn dieselben wegen der Gummiklötze 25 nach unten durch.
Die Einfederung eines Magnetjoches wird aber ausserdem stets zum Teil auf das be nachbarte Magnetjoch übertragen, so dass ein verhältnismässig ruhiger und fast stoss freier Betrieb der Einrichtung gewährleistet ist.
Da die Magnetjoche mit ihrer Traverse 17 auf dem T-Stück 24 aufliegen und von diesem geführt werden, können sie sich zusammen mit dem T-Stück auch in geringem Mass seit lich, d. h. quer zur Richtung der Fahrschiene 1, 2 bewegen. Die Gummiklötze 25 werden hierbei ebenfalls vornehmlich auf Schub be ansprucht. Infolgedessen schmiegen sich die Magnetjoche stets gut an den Spurkranz der Räder 6, 7 an und erzeugen einen kräftigen Magnetfluss quer zur Bewegungsrichtung durch den Radkranz.
Die Magnetjoche wer den direkt durch den durch die Fahrschienen 1 und 2 fliessenden elektrischen Strom ma gnetisiert. Wünscht man mit geringeren in den Fahrschienen 1 und 2 fliessenden elek trischen Strömen einen sehr starken Magnet fluss in den Magnetjochen zu erzeugen, dann kann die in der Fig. 1 rechts gezeichnete Aus führung mit von der Fahrschiene 2 elektrisch isolierten Zusatz- oder Nebenleitern 10, 11 zweckmässig sein.
Die von beiden Fahrschie nen 1 und 2 elektrisch isolierten Nebenleiter 10, 11 werden hiezu untereinander und mit den Fahrschienen 1 und 2 so in Reihe ge schaltet, dass sie mindestens auf der einen Fahrrichtungsseite eines Radsatzes gleich sinnig vom Strom durchflossen werden. Die Anordnung der Nebenleiter 10, 11 beidseits des Steges zwischen Fuss und Kopf der Fahr schienen 1 _ und 2 ergibt Magnetjoche mit kleinen Querabmessungen, in denen die ma gnetischen Verluste gering sind.
Zu beachten ist, dass auch zwischen den von den Traversen abgewendeten freien Enden der Schenkel 18 (Fig. 2) und der Traverse 17 des benachbar ten Magnetjoches über die Schultern 22 eine gute mechanische Leitfähigkeit vorhanden ist. Im ganzen Bereich, in dem die Fahr schienen im beschriebenen Sinne ausgerüstet sind, können die Räder somit in jeder Lage magnetisch durchflutet und damit konti nuierlich durch elektrodynamische Kräfte beeinflusst werden.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Aus führungsform der Magnetjoche ist es vorteil haft, wenn. die auf das Fahrzeug ausgeübte elektrodynamische Kraftwirkung in der Rich tung von der Traverse 17 zu den freien Enden der Schenkel 18 bzw. 20 (Fig. 2) hinweist. Dies ist dann der Fall, wenn in der Fig. 2 die an die Fahrschienen angeschlossene Stromquelle sich z. B. rechts befindet und die elektrodynamischen Bewegungskräfte von links nach rechts wirken.
Unter diesen Um ständen werden infolge der auf die Magnet- joche ausgeübten mechanischen Reaktions kräfte die Gummiklötze 25 vornehmlich auf Druck beansprucht. Bei dem beschriebenen Federelement ist jedoch die Abfederung bei einer Druckbeanspruchung etwa viermal här ter als bei einer Beanspruchung auf Schub, wie sie vornehmlich bei einer Einfederung der Magnetjoche quer zur Fahrrichtung auf tritt. Es sind auch konstruktive Massnahmen bekannt, um dieses Verhältnis noch grösser zu gestalten.
Im vorliegenden Fall ist es sehr erwünscht, in Richtung der Fahrschienen keine allzu weiche Federung zu erzielen.
Die gezeichneten und beschriebenen Ma- gnetjoche und die Mittel zu ihrer Abfederung können leicht in bereits bestehenden Gleis abschnitten eingebaut werden. Man braucht zu diesem Zweck lediglich zwischen den Schwellen 3, 4 und auch nur unmittelbar unter den. Fahrschienen 1, 2 den Schotter etwas wegzuräumen, um Platz für die Ein führung der Magnetjoche und ihrer Abfede- rungsmittel zu erhalten. Die beschriebene Einrichtung ist auch weitgehend anpassungs- fähig.
So kann man mittels der Stellschrau- ben 23 und den auf ihnen angebrachten Fest- stellmuttern ersichtlich die Vorspannung der Federelemente 25 auf einen gewünschten Wert einstellen. Sobald ein Radsatz 6, 7, 8 auf einem Magnetjoch aufläuft, wird es nach unten gedrückt, so dass die Feststellschrauben 23 sich ebenfalls nach unten bewegen, wie dies in der Fig. 1 rechts veranschaulicht ist.
Anderseits kann man mit Hilfe der Feststell schrauben 23 ferner die Höhenlage der Lauf flächen der Schenkel der Magnetjoche bei nicht belasteten Fahrschienen einstellen. Dies ist besonders wichtig, um der stets vorhan denen Abnützung des Schienenkopfes Rech nung tragen zu können.
Die mechanische und magnetische Kupp lung der Magnetjoche sowie die Abfederung derselben kann auch noch auf andere Weise erfolgen, als dies in den Fig.1 und 2 der Zeich nung dargestellt ist. Wichtig ist bei allen solchen Ausführungen zur Erzielung der an gestrebten Wirkungen, dass die Einfederung eines Magnetjoches sich auf die benachbarten Magnetjoche überträgt und dass ferner auf einanderfolgende Magnetjoche auch in ma gnetischer Hinsicht miteinander gekuppelt sind.