-
Laufwerk für Einschienenbahnfahrzeüge Die Erfindung bezieht sich auf
ein Laufwerk für Einschienenbahnfahrzeuge, wobei die Tragräder und Seitenräder des
Laufwerks in an sich bekannter Weise auf der Oberfläche und den Seitenflächen des
Tragkörpers abgestützt sind.
-
Es sind bisher verschiedenartige Konstruktionen von Laufwerken für
Einschienenbahnfahrzeuge vorgeschlagen worden. Diese Konstruktionen stellen im Prinzip
Gestellkonstruktionen dar, wobei die sattel-, rahmen- oder tunnelartigen Gestelle
meist als Drehgestelle ausgebildet und in ihnen die Tragräder und Seitenräder gelagert
sind. Auf diesen Gestellen ist der Wagenkasten federnd abgestützt.
-
Diese bekannten Gestelle tragen auf ihrer Oberseite ein oder mehrere
Tragräder sowie an den Seiten mehrere Seitenräder. Die Seitenräder haben die Aufgabe,
die Führung des Fahrzeuges auf der Fahrbahn zu übernelnnen sowie auftretende Kippkräfte
und Kippmomente aufzunehmen. Da die bekannten Gestelle als Drehgestelle ausgeführt
und aus diesem Grunde als selbständige Fahrgestelle ausgebildet sind, werden auf
jeder Seite eines solchen Gestelles wenigstens drei Seitenräder benötigt. Somit
enthält jedes der bekannten Gestelle insgesamt wenigstens sechs Seitenräder. Das
ergibt für einen Wagen, der seinerseits auf zwei Gestellen abgestützt ist, zwölf
Seitenräder. Durch eine derartige Ausführung dies Laufwerks wird das unabgefederte
Gewicht des Fahrzeuges relativ groß. Außerdem wächst der Rollreibungswiderstand
des Fahrzeuges mit der Anzahl der Räder, -und schließlich wird das Eigengewicht
des Fahrzeuges durch die erwähnten Gestellausfiihrungen vermehrt. Außerdem ist die
Auswechselung solcher Gestelle zeitraubend, schwierig und meist nicht ohne besondere
Hilfsmittel durchzuführen, Einschienenbahnen können nun in der verschiedensten Weise
betrieblich eingesetzt werden. Für manche Anwendungsgebiete haben sich die obenerwähnten
Ausführungen als brauchbar erwiesen und bewährt. Jedoch gibt es auch Anwendungsgebiete
für Einschien-#nbalinen, bei denen die obenerwähnten Ausführungen den betrieblichen
Anforderungen nicht vollauf genügen. Solche Fälle liegen z. B. vor, wenn extrem
leichte Einschienenbahnfahrzeuge mit geringem Leergewicht und geringen Reibungswiderständen
erwünscht sind, z. B. bei Stadtbahnen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, für solche Anwendungsgebiete von Einschienenbahnen
ein neuartiges Laufwerk zu schaffen, durch welches das Einschienenbahnfahrzentg
die gewünschten günstigen Eigenschafen erhält. Gemäß der Erfindungsaufgabe ist es
dabei rotwendig, die Zahl der Seitenräder möglichst herab-:tisetzen und eine Gestellanordnung,
wie sie vortehend' beschrieben wurde, zu vermeiden. Die Erfindung löst die Aufgabe
im wesentlichen dadurch, daß erstens auf jeder Fahrzeugseite nur vier Seitenräder
angeordnet sind, zweitens die Tragräder und die Seitenräder über abstandhaltende
Stangen untereinander verbunden sind, drittens die abstandhaltenden Stangen ausschließlich
Zug- und Druckkräfte übertragen, viertens die Räder, insbesondere Seitenräder, über
Lenker, Schwinghebel od. dgl. am Wagenkasten angeschlossen sind, fünftens die Trag-und
Seitenräder mit @unabhängig voneinander arl;eitenden, getrennten Federungen gegenüber
dem `@'ag; nkasteri versehen sind, sechstens die Seitenräder zur Aufnahme der Kippkräfte
über Stabilisatoren miteinander verbunden sind.
-
Gemäß der Erfindungwerden auf jeder Seite des Laufwerks nur noch zwei
Seitenräder benötigt, welche über abstandhaltende Stangen untereinander und mit
dien Tragrädern verbunden sind, wobei jedoch dieStangen --ine horizontale Seitenbewegung
der Räder unabhängig voneinander und von der Bewegung der Tragräder gestatten. Die
Räder selbst sind in der Art einer Einzelradaufhängung direkt vom Wagenkasten angeschlossen,
vorteilhaft unter Zwischenschaltung einer Platte eines Rahmens od. dgl., der sowohl
das Laufwerk trägt als auch fest mit dem Wagenkasten bzw. einem Fahrzeugspant verbunden
ist.
-
Das Einschienenbahnfahrzeug wird zweckmäßig mit zwei Laufwerken gemäß
der Erfindung ausgerüstet, wobei die Laufwerke am vorderen und hinteren Ende des
Einschienenbahnfahrzeuges angeordnet sind.
-
Die Anordnung gemäß der Erfindung ergibt durch die Vermeidung von
Gestellen und durch die Herabsetzung der Zahl der Seitenräder ein relativ geringes
Gesamtgewicht bei gleichfalls geringem Eigengewicht. Die unabgefederten Massen sind
außerordentlich reduziert und setzen sich praktisch nur aus den Rädern selbst und
wenigen abstandhaltenden Stangen zusammen. Da das Einschienenbahnfahrzeug gemäß
der Erfindung nicht mehr auf einem Gestell, sondern auf den Rädern selbst abgefedert
ist, ergeben sich bei geeigneter
Federauslegung günstigere Fahreigenschaften
als bisher: einmal ist es möglich, die Vertikalfede;rung des Fahrzeuggewichts weitgehend
von der Seitenfederung unabhängig zu machen, wobei die Vertikalbewegungen unabhängig
von der Seitenfederung besonders weich abgefangen werden können, und zum anderen
ist es infolge der Unabhängigkeit der Seitenfederung von der Vertikalfederung möglich,
die Seitenfederung so auszulegen, daß die Seitenräder bei der Fahrt in der Geraden
nur mit geringem Druck am Bahnkörper anliegen und geringe Reibungsverluste erzeugen,
jedoch bei der Fahrt in einer Kurve oder beim Auftreten von Wankbewegungen des Wagenkastens
mit Hilfe der Stabilisatoren sofort eine starke Gegenwirkung auf zweckmäßig steiler
F.ederl2ennlinie einleiten.
-
Im folgenden sei die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
beschrieben und erläutert. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Einschienenbahnfahrzeug
mit gummibereiften Rädern, die auf einem balkenartigen Tragkörper von etwa rechteckigem
Querschnitt laufen.
-
Zum besseren Verständnis der Ausführungen dienen die Fig. i bis 5
in den Zeichnungen. Hier zeigt Fig. i eine Draufsicht auf das Laufwerk, -Fig. 2
eine Vorderansicht vom Laufwerk, Fig. 3 eine Seitenansicht des Laufwerks, Fig. 4.
eine schaubildliche Darstellung des Laufwerks, Fig.5 eine Teilansicht des Einschienenbahnfahrzeuges
mit Laufwerk von der Seite gesehen.
-
In Fig. i und 2 sind die Tragräder, die als Zwillingsräder ausgeführt
und auf einer durchgehenden Achse 13 angeordnet sind, mit 12 bezeichnet. Sie laufen
auf der Oberseite des balkenförmigen Tragkärpers to und sind über Lenkerarme 14
und 15 z. B. an einem Fahrze@ugspant i i angelenkt. Der Fahrzeugspant i i seinerseits
stellt einen Teil des Wagenkörpers dar. Zur Erhöhung des Widerstandsmoments der
Tragradbefestigung sind die Lenker 14 und 15 biegungssteif mit einem etwa U-förmigen
Körper 37 vereinigt, der vorzugsweise Kastenform ,erhält und gleichzeitig als Schutzgehäuse
für die Tragräder dient. Zweckmäßig ist der auf diese Weise gebildete Träger mit
nach unten weisenden Fortsätzen 15' (Fig. d.) versehen, an welche die unterhalb
dies Wagenfußbodens schräg angeordnete Tragradfederun:g 16 angreift, die zusätzlich
mit einer Dämpfungsvorrichtung, z. B. einem Flüssigkeitsstoßdämpfer, ausgerüstet
sein kann. Auf diese Weise sind die Tragräder 12 für sich gegenüber dem Endspant
i i des Wagenkastens über die Lenker 1q:, 15 bzw. 15' und die Federung 16 in vertikaler
Richtung abgefedert. Der Antrieb der Tragräder erfolgt über einen Motor 18, eine
Wellenverbindung 34 und ein Getriebe 17 auf die Achse 13, wodurch die Tragräder
12 angetrieben werden. In der gezeigten beispielsweisen Ausführung ist nur auf einer
Seite des Fahrzeuges ein Motor 18 dargestellt. Es kann jedoch auch auf beiden Fahrzeugseiten
ein solcher Antrieb angeordnet sein.
-
Die Fig. 2 und 3 zeigen in Stirn- und Seitenansicht die Aufhängung
der seitlichen Räder 21 und 23, deren Achsen über Stangen i9 und33 an der Achse
13 und damit an den Tragrädern 12 aufgehängt sind. Die Verbindung .der Achsen .mit
den Stangen ig bzw. 33 erfolgt über Bügel 35, in deren Mittelteile 23, 23' die Achsstummel
enden.
-
- Soweit bisher ersichtlich, sind die Seitenräder 21 Lind 32 an den
Stangen i9 und 33 beweglich aufgehängt. Die Stangen i9 und 33 sind dabei so ausgeführt
und gelagert, daß sie nur Zug- und Druckkräfte übertragen können. Wirken andere
Kräfte auf die Seitenräder 21 und 32 ein, so können diese Räder seitlich ausschwingen,
ohne durch die abstandhalbenden Stangen daran gehindert zu sein.
-
Dieses mögliche seitliche Ausschwingen wird nun durch die Konstruktion
folgendermaßen gewährleistet: Die Mittelteile 23, 23' der Bügel 35 sind mit Querbohrungen
versehen, die zur Befestigung der Bügel an den gabelförmigen vorderen Enden 22 von
Schwinghebeln -o bzw. 31 dienen. Das obere Seitenrad 21 wird auf beiden Seiten durch
je einen solchen Schwinghebel 2o gehalten, während das untere Seitenrad 32, dessen
Beanspruchung geringer ist als diejenige des oberen Seitenrades 21, fliegend an
einem einzigen Schwing- hebel 31 angebracht ist.
-
Die hinteren Enden der Schwinghebel 22 sind: ebenfalls gahelförtni,g
oder auch nur einarmig ausgebildet, und dieser Arm bzw. diese Arme 24 sind um Zapfen
36 schwenkbar, die aus einer vertikal gelagerten Achse 25 vorspringen, die ihrerseits
fest, aber drehbar mittels Lager 26 am Fahrzeugspant i i angebracht ist.
-
Fig.4 zeigt die Anordnung der in den Fig. i bis 3 dargestellten Teile
in schaubildlicher Ansicht, wobei der tragende Spant i i der Übersichtlichkeit halber
fortgelassen ist.
-
Die Schwinghebel 20, 31 sind gemäß der beschriebenen Konstruktion
daher sowohl horizontal um die Achse 25 als auch vertikal um die Zapfen 36
schwenkbar. Eine vertikale Sch-,venkung der Schwinghebel 20, 31 tritt bei Vertikalschwingungen
des Wagenkastens ein, wobei die über die Stangen 19, 33 an den Tragrädern 12 angelenkten
Seitenräder 21, 32 eine vertikale Schwenkung der Schwinghebel 20, 31 um die Zapfen
36 verursachen. Diese vertikalen Schwingbewegungen werden durch die schon beschriebene
Tragradfederung 16 aufgefangen. Eine horizontale Schwenkung der Schwinghebel 2o,
31 um die Achsen 25 tritt bei horizontaler Belastung der Seitenräder ein, einerlei
ob diese Belastung von Fahrbahnkrümmungen, Fahrbahnunebenheiten oder von äußeren
Kräften herrührt, die auf das Fahrzeug wirken. Die Federung der Seitenräder bei
horizontaler Schwenkung der Schwinghebel 20, 31 um die Achsen 25 geht aus Fig. i
hervor. Der seitliche Zapfen 36 der Achse 25 wirkt über eine Verbindungsstange 27
auf die Federung28, außerdem ist er über diese mittels eines Hebels 29 an eine zusätzliche
Drehstabfederung 3o bzw. 3o' angeschlossen. Die Federung 28 ist über den Federtopf
fest mit dem Fahrzeugspant ii verhunden, so daß alle seitlichen Bewegungen der Seitenräder
21, 32 über die Schwinghebel 20, 31 auf die Federung 28 übertragen und dort aufgefangen
werden.
-
Fig.5 zeigt die Anordnung des Fahrgestells im Wagen bei teilweise
entfernter Seitenwand. Der Wagenkasten ist über den das Laufwerk tragenden Fahrzeugspant
i i nach vorn verlängert. Seitlich des Radkastens, der die Tragräder überdeckt,
sind Sitzplätze 38 vorgesehen, deren Rückenlehnen 39 am Radkasten anliegen bzw.
von diesem gebildet werden. Der Wagenfußboden ist mit q:o bezeichnet. Die Zug- und
Stoßvorrichtung 4, etwa eine selbsttätige Mittelpufferkupplung, ist über einen Kasten
4.2 von umgekehrter U-Form und Trägern 43, die parallel zum Tragkörper to verlaufen,
am Fahrzeugspant ii angeschlossen.
-
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt
und kann in zahlreichen anderen konstruktiven Abwandlungen verwirklicht werden.
So können an Stelle der Kreuzgelenke, über welche die seitlichen Führungsräder am
Wagenkasten
angelenkt sind, auch einfache Schwinghebel verwendet
werden, wobei die Vertikalbewegung der Seitenräder etwa durch eine Gleitführung
im Lenker oder eine ähnliche Anordnung ermöglicht wird.
-
Die Befestigung der Lenker kann ferner an einem einzigen Träger erfolgen,
der als Ganzes lösbar in der Art eines Rahmens oder Endspantes in dem Fahrzeugspant
i i eingesetzt oder an ihn angesetzt werden kann. Dadurch kann das ganze Laufwerk
schnell, leicht und ohne besondere Vorrichtungen ausgewechselt werden. Ebenso können
feste Anschläge mit Gummipuffern oder Metall-Gummi-Federungskörper vorgesehen und
die Federung mit Reibungs- oder Flüssigkeitsstoßdämpfern vereinigt werden. Sämtliche
Räder können vorteilhaft mit Steckachsen versehen und dadurch lösbar mit ihren Tragelementen
verbunden werden. Die Aaslenkung der Verbindungsstangen zwischen den oberen Seitenrädern
und den Tragrädern braucht nicht unmittelbar an der Tragradachse anzugreifen, sondern
sie kann auch an einer hierzu parallelen Achse angeordnet sein. Im übrigen kann
das Fahrzeug bzw. der Tragkörper jede gewünschte Qucrschnittsform bzw. Außenform
erhalten.
-
Schließlich ist es selbstverständlich, daß das Fahrzeug gemäß der
Erfindung mit geeigneten Bremsvorrichtungen und' anderen an sich bekannten Vorrichtungen
versehen werden kann, die für den Fahrbetrieb notwendig oder empfehlenswert sind.