Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schienenfahrbahn mit entlang derselben in vorbestimmten Abständen angeordneten Bremseinrichtungen, die elastisch verformbare Bremskörper aufweisen.
Bei Güterumschlagplätzen und in Lagerhäusern kommt es häufig vor, dass nicht oder nicht dauernd angetriebene Schienenfahrzeuge Verwendung finden, die sich auf einer Schienenfahrbahn fortbewegen, welche ein gewisses Gefälle aufweist.
Es ist dabei erforderlich, die Geschwindigkeit dieser Fahrzeuge in bestimmten Grenzen zu halten. Das Gefälle der Fahrbahn muss mindestens so gross gewählt werden, dass unter allen Umständen ein sicheres, selbsttätiges Anrollen aus dem Stand gewährleistet ist, unabhängig davon, ob ein Fahrzeug schwer, leicht oder gar nicht beladen ist. Ein solch starkes Gefälle bewirkt aber anderseits eine Beschleunigung der Fahrzeuge auf eine solche Geschwindigkeit, die über der tolerierbaren Grenze liegt, so dass die Fahrzeuge von Zeit zu Zeit abgebremst werden müssen.
Um dies zu erreichen, hat man neben den aufwendigen, teuren und relativ störanfälligen Reibungsbremsen oder elektrischen bzw. hydraulischen Bremsen, auf die an dieser Stelle gar nicht näher eingegangen werden soll, schon vorgeschlagen, unterhalb der Lauffläche der Schienenfahrbahn elastisch verformbare Bremskörper anzuordnen, die einen oberen, durch einen Schlitz teilweise in die Fahrbahn ragenden Aufsatz besitzen. Dieser Aufsatz wird von den Fahrzeugen überfahren und so der Bremskörper verformt, wodurch die Fahrzeuge abgebremst werden. Dieses Prinzip der Bremsung hat sich sehr gut bewährt; und es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die dabei gewonnenen Erkenntnisse weiterzuentwickeln und eine nochmals verbesserte Ausführung einer solchen Schienenfahrbahn vorzuschlagen, die noch einfacher und billiger im Aufbau ist.
Gemäss der Erfindung wird dies bei einer Schienenfahrbahn der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Bremskörper in die Fahrbahn eingelassene, in unbelastetem Zustand über die Lauffläche derselben herausragende Wülste aus elastischem Material mit hoher Eigendämpfung sind.
Die hohe Eigendämpfung, die mit einem ausgeprägten, elastischen Hystereseverhalten gekoppelt sein kann, ermöglicht auf einfachste Art den Entzug von kinetischer Energie aus einem die Bremseinrichtung überrollenden Fahrzeug in genau vorausbestimmbarem Mass. Dabei arbeiten diese Bremseinrichtungen völlig wartungsfrei und zuverlässig und sind mit geringstem Aufwand zu realisieren.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schienenfahrbahn, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Schienenfahrbahn an einer mit Bremseinrichtung versehenen Stelle in unbelastetem Zustand,
Fig. 2 wie Fig. 1, aber in belastetem Zustand,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Schienenfahrbahn an einer Stelle ohne Bremseinrichtung,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil der Schienenfahrbahn,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Bremskörpers,
Fig. 6 ein Diagramm des Geschwindigkeitsverlaufes eines
Schienenfahrzeuges und
Fig. 7 ein Diagramm des Verhaltens der Bremskörper unter Druckbelastung.
Wie insbesondere aus Fig. 1-3 ersichtlich ist, besitzt die Schienenfahrbahn eine linke Schiene 1 und eine rechte Schiene 2, die auf einer geeigneten Unterlage 3 mit Hilfe nicht näher dargestellter Befestigungsmittel montiert sind. Die linke Schiene 1 besitzt zwei längs ihrer Kanten verlaufende, seitliche Borde 4, die der Führung eines auf der Lauffläche 5 der Fahrbahn laufenden Rades 6 dienen. Die rechte Schiene 2 besitzt zwei längsverlaufende, nutartige Kanäle 7, die in die Fahrbahn 5, symmetrisch zu ihrer Mittellinie, eingelassen sind.
In diese Kanäle 7 sind in gewissen Abständen wulstartige Bremskörper 8 eingelegt. Wie deutlich aus Fig. 1 hervorgeht, ragen diese etwas über die Fahrbahnoberfläche 5 hinaus.
Wenn ein Fahrzeug mit seinen Rädern 6 über eine solche Stelle hinwegrollt, werden die Bremskörper 8 deformiert und in die Kanäle 7 hineingepresst. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.
An den Stellen der Fahrbahn, wo keine Bremskörper 8 in die Kanäle 7 eingelegt sind, können letztere mit Profilen 9 verschlossen werden, um den Rädern 6 der Fahrzeuge eine grössere Auflagefläche zu bieten.
Aus Fig. 4 und 5 geht die Form der Bremskörper 8 hervor.
Währenddem ihre Breite b an jeder Stelle entlang ihrer ganzen Länge stets konstant ist, nimmt ihre Höhe von einem Mi nimalwert hmin, der z. B. gleich wie b sein kann, zunächst ste tig über hJ bis zu einem Maximalwert hinab an der Stelle A zu, bleibt konstant bis zur Stelle B und nimmt dann entlang des letzten, kleinen Stücks des Bremskörpers 8 rasch ab auf den Minimalwert hmjn.
Es ist zweckmässig, wenn hmin etwa der Tiefe der Kanäle
7 entspricht, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser Fig. 4 zeigt die gestrichelte Linie die Oberfläche der Fahrbahn an und man sieht deutlich, dass der Bremskörper 8 in der Fahr bahn, in Pfeilrichtung gesehen, eine Rampe bildet, die vom
Rad 6 des Fahrzeuges zu überwinden ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die
Bremskörper 8 aus synthetischem Kautschuk, z. B. aus Butyl kautschuk. Dieses Material besitzt eine sehr grosse Eigen dämpfung mit ausgeprägtem Hysterese-Verhalten und ermög licht so, bei der Vorbeifahrt eines Fahrzeuges diesem eine ge wisse Menge kinetischer Energie zu entziehen. Durch die hohe Eigendämpfung wird diese entzogene Energie praktisch vollständig in Wärme umgesetzt.
Das Verhalten dieses Materials unter Einwirkung einer
Druckkraft ist in Fig. 7 dargestellt.
Währenddem auf der vertikalen Achse des Diagrammes die Druckkraft G aufgetragen ist, die durch die Räder eines darüberrollenden Fahrzeuges ausgeübt wird, gibt die horizon tale Achse ein Mass für die Verformung sd unter Einwirkung von G. Die Kurve u zeigt das Verhalten des Bremskörpers 8 beim Ansteigen der Druckkraft von 0 bis G,, wo eine maxi male Verformung 5d1 erreicht ist. Die Kurve v hingegen zeigt das Verhalten bei abnehmender Druckkraft von G1 bis 0. Die durch die beiden Kurven u und v eingeschlossene schraffierte
Fläche gibt dabei ein Mass für die vom Bremskörper aufge nommenen Energiemenge an.
In der Fig. 6 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm dargestellt.
Die vertikale Achse zeigt die Geschwindigkeit eines auf einer solchen geneigten Schienenfahrbahn sich bewegenden Fahr zeuges an, während die horizontale Achse der zurückgelegten Wegstrecke zugeordnet ist. Die Kurve x gilt für ein frei rollen des Fahrzeug. Man sieht, die Geschwindigkeit nimmt immer weiter zu, bis zu einem Wert, wo Entgleisungsgefahr oder Gefahr für die aufgeladenen Güter besteht. Die Kurve y hinge gen zeigt den Geschwindigkeitsverlauf eines Fahrzeuges auf einer Schienenfahrbahn gemäss der Erfindung.
Diese ist an den Stellen sl, S2, S3, S4 USW. mit je einer
Bremseinrichtung ausgerüstet, so dass die Geschwindigkeit des darauf rollenden Fahrzeuges immer zwischen einer Maxi malgeschwindigkeit v2 und einer Minimalgeschwindigkeit v1 pendelt. Diese beiden Grenzgeschwindigkeiten müssen natür lich den individuellen Gegebenheiten angepasst werden, was durch zweckmässige Wahl der Lage innerhalb der Fahrbahn, durch die Länge der Bremskörper und durch deren Höhe ge schieht.
The present invention relates to a rail track with braking devices which are arranged along the same at predetermined intervals and which have elastically deformable braking bodies.
At goods transshipment points and in warehouses it often happens that rail vehicles that are not driven or not continuously driven are used that move on a rail track that has a certain gradient.
It is necessary to keep the speed of these vehicles within certain limits. The slope of the lane must be at least large enough to ensure safe, automatic rolling from a standing start under all circumstances, regardless of whether a vehicle is heavy, lightly loaded or not at all. On the other hand, such a steep gradient causes the vehicles to accelerate to such a speed that is above the tolerable limit, so that the vehicles have to be braked from time to time.
In order to achieve this, in addition to the complex, expensive and relatively failure-prone friction brakes or electric or hydraulic brakes, which will not be discussed in more detail at this point, it has already been proposed to arrange elastically deformable brake bodies below the running surface of the rail track, which have a have upper attachment that partially protrudes through a slot into the roadway. This attachment is run over by the vehicles and thus the brake body is deformed, whereby the vehicles are braked. This principle of braking has proven itself very well; and it is the aim of the present invention to further develop the knowledge gained and to propose a further improved design of such a rail track, which is even simpler and cheaper to build.
According to the invention, this is achieved in a rail track of the type mentioned at the outset in that the brake bodies are embedded in the track, in the unloaded state protruding over the running surface of the same, made of elastic material with high internal damping.
The high inherent damping, which can be coupled with a pronounced, elastic hysteresis behavior, makes it possible, in the simplest possible manner, to extract kinetic energy from a vehicle that is rolling over the braking device in an exactly predictable amount. These braking devices are completely maintenance-free and reliable and can be implemented with the least possible effort.
In the following an embodiment of the rail track according to the invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 shows a cross section through the railroad track at a point provided with a braking device in the unloaded state,
Fig. 2 like Fig. 1, but in a loaded state,
3 shows a cross section through the railroad track at a point without a braking device,
4 shows a longitudinal section through part of the rail track,
5 shows a perspective view of a brake body,
6 shows a diagram of the speed profile of a
Rail vehicle and
7 shows a diagram of the behavior of the brake bodies under pressure load.
As can be seen in particular from FIGS. 1-3, the rail track has a left rail 1 and a right rail 2, which are mounted on a suitable base 3 with the aid of fastening means not shown in detail. The left rail 1 has two lateral rims 4 running along its edges, which serve to guide a wheel 6 running on the running surface 5 of the roadway. The right rail 2 has two longitudinal, groove-like channels 7 which are embedded in the roadway 5, symmetrically to its center line.
Bead-like brake bodies 8 are inserted into these channels 7 at certain intervals. As can be clearly seen from FIG. 1, these protrude somewhat beyond the road surface 5.
If a vehicle rolls over such a point with its wheels 6, the brake bodies 8 are deformed and pressed into the channels 7. This state is shown in FIG.
At the points of the roadway where no brake bodies 8 are inserted into the channels 7, the latter can be closed with profiles 9 in order to offer the wheels 6 of the vehicles a larger contact surface.
From Fig. 4 and 5, the shape of the brake body 8 can be seen.
While its width b is always constant at every point along its entire length, its height decreases from a minimum value hmin, which z. B. may be the same as b, initially ste tig over hJ down to a maximum value at point A, remains constant up to point B and then decreases rapidly along the last, small piece of the brake body 8 to the minimum value hmjn.
It is useful if hmin is about the depth of the channels
7 corresponds to that shown in FIG. In this Fig. 4, the dashed line shows the surface of the roadway and you can clearly see that the brake body 8 in the roadway, seen in the direction of the arrow, forms a ramp leading from
Wheel 6 of the vehicle is to be overcome.
According to a preferred embodiment, the
Brake body 8 made of synthetic rubber, e.g. B. made of butyl rubber. This material has a very high level of self-damping with pronounced hysteresis behavior and thus enables a certain amount of kinetic energy to be withdrawn from a vehicle as it passes by. Due to the high level of self-damping, this extracted energy is practically completely converted into heat.
The behavior of this material under the action of a
Compression force is shown in FIG.
While the compressive force G is plotted on the vertical axis of the diagram, which is exerted by the wheels of a vehicle rolling over it, the horizon tal axis is a measure of the deformation sd under the action of G. The curve u shows the behavior of the brake body 8 when climbing the compressive force from 0 to G ,, where a maximum deformation 5d1 is reached. The curve v, on the other hand, shows the behavior when the compressive force decreases from G1 to 0. The hatched area enclosed by the two curves u and v
Area is a measure of the amount of energy absorbed by the brake body.
A speed diagram is shown in FIG. 6.
The vertical axis shows the speed of a vehicle moving on such an inclined rail track, while the horizontal axis is assigned to the distance covered. The curve x applies to a free rolling of the vehicle. You can see that the speed continues to increase, up to a value where there is a risk of derailment or danger for the loaded goods. The curve y, however, shows the speed profile of a vehicle on a railroad track according to the invention.
This is at the points sl, S2, S3, S4, etc. with one each
Equipped braking device so that the speed of the vehicle rolling on it always oscillates between a maximum speed v2 and a minimum speed v1. These two limit speeds must of course be adapted to the individual circumstances, which is done by appropriate selection of the location within the roadway, by the length of the brake body and by their height.