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Die
Erfindung betrifft einen Fahrwegträger für ein Hängebahnfahrzeug mit einem hohlkastenförmigen Tragkörper, welcher
ein horizontales Obergurtblech, zwei an der Außenseite des Obergurtbleches
befestigte vertikale Stegbleche und zwei an den Stegblechen befestigte
Untergurtbleche aufweist, zwischen denen in Längsrichtung ein Spalt besteht, durch
den eine Verbindung zwischen dem innenseitig auf den Untergurtblechen
laufenden Fahrwerk des Hängebahnfahrzeuges
und der darunter hängenden Kabine
des Hängebahnfahrzeuges
hindurchtritt, wobei am hohlkastenförmigen Tragkörper außenseitig voneinander
beabstandete, klammerartige, den Tragkörper umgreifende Querrahmen
befestigt sind, deren beide freien unteren Enden an unterhalb der Untergurtbleche
angesetzten, die Laufräder
des Fahrwerkes unterstützenden
Längsrippen
befestigt sind.
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Seit
gut 20 Jahren ist die Hängebahn,
die sogenannte H-Bahn, als erstes vollautomatisches Nahverkehrssystem
in Deutschland erfolgreich im Einsatz. Seit einigen Jahren wird
auch am Flughafen Düsseldorf
ein entsprechendes Transportmittel eingesetzt.
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Anders
als bei Schienenfahrzeugen, zu denen auch die Schwebebahn in Wuppertal
zu zählen ist,
werden als rädertragende Spurmittel
keine Schienen verwendet, sondern Stahlbleche, die gleichzeitig konstruktive
Teile des brückenartigen
Fahrweges sind, in dem die (beiden) Fahrwerke laufen, welche über ein
Bolzensystem mit der unter den Fahrwegträgern befindlichen Kabine des
Hängebahnfahrzeuges verbunden
sind. Diese beiden Fahrwerke des jeweiligen Fahrzeuges sind dabei
in der Regel jeweils mit vier vertikalen Laufrollen und seitlichen
horizontalen Führungsrollen
versehen, wobei die Laufrollen auf den Untergurtblechen des hohlkastenförmigen Fahrwegträgers laufen
und sich die Leitrollen seitlich an den vertikalen Stegblechen des
Fahrwegträgers
abstützen.
Dabei sind die einzelnen Bleche des hohlkastenförmigen Tragkörpers des
Fahrwegträgers miteinander
verschweißt
und in Längsrichtung
gesehen im Abstand voneinander mit klammerartigen Querrahmen umschlossen,
welche ein Aufbiegen der Untergurtbleche bzw. der vertikalen Stegbleche
verhindern.
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Diese
Querrahmen sind bisher in weit überwiegendem
Maße so
gestaltet, dass sie auf ihrer ganzen Umfassungslänge mit den Kastenblechen verschweißt sind.
Bei der Herstellung der senkrecht zur Längsrichtung der Träger angeordneten
Schweißnähte zwischen
den Querrahmen und den Kastenblechen entsteht ein unvermeidbarer
Schrumpfungsprozess, der die Kastenbleche um die Längskanten der
Querrahmen herumbiegt. Das ist so zu verstehen, dass die örtliche
Erhitzung bei der Herstellung der Schweißnähte, die zur Verbindung der
Kastenbleche mit den quer zur Längsrichtung
der Träger
angeordneten Querrahmen notwendig sind, an den Außenseiten
der Kastenbleche thermische Materialdehnungen erzeugt, die in den
unmittelbar benachbarten Zonen mangels Ausweichmöglichkeiten plastische Verkürzungen
hervorrufen. Beim Erkalten der Schweißnähte fehlt in ihrem Einflussbereich
dem Material die ursprüngliche
Länge,
so dass diese durch größere Dehnung
wieder in die mit dem Materialzusammenhang kompatible Verfassung
gebracht werden muss. Zur Herstellung dieser Verlängerungen sind
Kräfte
notwendig, die an den Außenrändern der Querrahmen
ziehen und den Kern der Querrahmen drücken. Diese Kräfte wirken
auf die Bleche so, dass sich diese um die Querrahmen herum verbiegen.
In einem horizontalen Schnitt durch den Fahrwegträger sieht
man dann eine Wellenfolge, die von einem Ende des Trägers bis
zum anderen durchläuft
mit zum Kasteninneren hin gerichteten Bergen an jedem Querrahmen
und entsprechenden Tälern
in den Stegblechbereichen mittig zwischen den benachbarten Querrahmen.
Diese Wirkung trifft man auch bei den Ober- und Untergurtblechen
an, wobei nur über den
Untergurt Rollen laufen.
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Aus
dem Vorstehenden ergibt sich, dass sich der Abstand zwischen den
gegenüberliegenden
Blechen periodisch zwischen den Querrahmen und den Bereichen zwischen
den Querrahmen verändert.
Die Fahrwerke der Hängebahnfahrzeuge
erhalten dadurch eine konstruktiv nur schwer zu beherrschende Bewegungsfrei heit
quer zur Fahrtrichtung, auf die sie mit unkontrollierbaren und konstruktiv
nur umständlich
und verschleißfrei
zu beherrschenden Torkelbewegungen antworten. Daraus resultiert
eine Verminderung der Betriebsfestigkeit der Fahrwegsträger, der
Fahrwerke, der Kabine und eine wirtschaftlich nicht zu vertretende
Aufblähung
der Betriebskosten in Folge des übermäßigen Verschleißes der
Laufrollen und der Maschinenteile.
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Um
den vorbeschriebenen Mängeln
abzuhelfen, sind deshalb beim bestehenden Hängebahnsystem teilweise neue
Fahrwegträger
eingesetzt worden, bei denen die Querrahmen bereichsweise seitlich
benachbart zu den vertikalen Stegblechen des hohlkastenförmigen Tragkörpers mit
Ausnehmungen versehen sind. Dadurch können die vorgeschilderten Probleme
zum Teil gemildert werden, die Anbindung der Querrahmen an den Tragkörper erfordert
jedoch örtliche
Aufdickungen der Schweißnähte und
sichert nicht ausreichend lange plastische Fließzonen beim Kaltrichten der
fertigen Fahrwegträger vor
ihrer Montage.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Fahrwegträger der eingangs bezeichneten
Art so weiterzuentwickeln, dass ein möglichst ruhiges Laufverhalten
der Fahrwerke der Hängebahnfahrzeuge
in den Fahrwegträgern
sichergestellt und zudem ein Kaltrichten der Fahrwegträger vor
ihrer Montage ermöglicht
wird.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Fahrwegträger
der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Querrahmen wenigstens in den beiden unteren Eckbereichen innenseitige
Aussparungen unter Ausbildung eines Freiraumes zum zugeordneten
unterseitigen Eckbereich des Tragkörpers aufweisen und nur im
Seitenrandbereich der Aussparungen am Tragkörper befestigt sind.
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Bei
dieser Gestaltung sind die freien unterseitigen Enden der Querrahmen
ausschließlich
an den unterseitigen Längsrippen
unterhalb der Untergurtbleche befestigt, bzw. angeschweißt und liegen im Übrigen nicht
an den Untergurtblechen an, die Ausnehmungen erstrecken sich darüber hinaus
in Vertikalrichtung gesehen soweit im unteren Bereich der vertikalen
Stegbleche, wie dies der Anlagefläche der Seitenrollen der Fahrzeuge
entspricht. In diesem gesamten unteren Eckbereich sind somit die
Querrahmen nicht mit dem hohlkastenförmigen Tragkörper verschweißt, die
Verschweißung
erfolgt, wie erwähnt,
lediglich an den unterseitigen Längsrippen und
im seitlichen auslaufenden Randbereich der Aussparungen. Aufgrund
dieser Gestaltung der Querrahmen werden über der gesamten Länge des Fahrwegträgers kleine
und weitgehend einheitliche Schweißnahtdicken und ausgeprägte Fließzonen für ein ausreichendes
Kaltrichten der Träger
ermöglicht.
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Dabei
erstrecken sich bevorzugt, wie bereits erwähnt, die ausgesparten Eckbereiche
der Querrahmen so, dass sich der jeweilige Freiraum zumindest in
den Bereichen des Tragkörpers
erstreckt, mit denen seitliche Führungsrollen
und vertikale Laufrollen des Fahrwerkes in Kontakt kommen. Die vertikale Höhe der Aussparungen
an den Querrahmen entspricht damit zumindest der Höhe der seitlichen
Führungsrollen.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass die Querrahmen auch in den beiden
oberen Eckbereichen innenseitige Aussparungen unter Ausbildung eines
Freiraumes zum Tragkörper
aufweisen und nur im Seitenrandbereich der Aussparungen am Tragkörper befestigt
sind. Diese Ausgestaltung ist dann sinnvoll, wenn das Fahrwerk des
Fahrzeuges auch oberseitige Führungsrollen
aufweist.
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Aufgrund
dieser zusätzlichen
Ausbildung und der unterseitigen Verbindung der Querrahmen nur mit
den unterseitigen Längsrippen,
aber nicht mit den Untergurtblechen können Passprobleme vermieden
werden, die zwischen der Oberkante des Obergurtbleches und der Unterkante
des Untergurtbleches aus unvermeidlichen Längendifferenzen bei der Fertigung
ohne Maschinenbearbeitung entstehen.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Bleche
des Tragkörpers
untereinander mit Kehlschweißnähten verbunden
sind, deren Dicke sich im Bereich der Querrah men nicht vergrößert. Es
sind somit einheitliche Schweißnahtdicken
möglich,
festigkeitsbedingte örtliche
Aufdickungen der Verbindungsnähte
sind nicht erforderlich, woraus sich eine wesentliche Verminderung
der Herstellungskosten durch weniger Schweiß- und Richtarbeit ergibt.
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Ferner
ist besonders vorteilhaft vorgesehen, dass die Querrahmen aus zwei
symmetrischen Rahmenhälften
bestehen, die oberseitig mittels Verbindungsblechen und Passschrauben
miteinander verbunden sind. Dies erleichtert die Montage der Querrahmen
erheblich gegenüber
der sonst üblichen Schweißverbindung.
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Aufgrund
der Gestaltung der Fahrwegträger, d.h.
insbesondere der Querrahmen, ist es möglich, die fertigen Fahrwegträger vor
der Montage durch geeignete Pressenvorrichtungen unter Ausnutzung der
Form der Querrahmen so kalt zu richten, dass sich die dabei entstehenden
plastischen Verformungen in ausgedehnten Fließzonen der Querrahmen abspielen
und sich nicht auf die kurzen Bereiche der längslaufenden Verbindungsnähte zwischen
den Kastenblechen beschränken
und deren Betriebsfestigkeit nicht vermindern.
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Ferner
ist vorteilhaft vorgesehen, dass in den unteren seitlichen Bereichen
der Querrahmen ein Schweißstoß angeordnet
ist. Dies ermöglicht
eine örtliche
Aufdickung der Rahmen bleche zur Herstellung einer höheren Tragkraft.
Außerdem
wird beim Brennschneiden der Rahmenform weniger Abfall erzeugt,
weil sich die damit ergebende Winkelform besser schachteln läßt.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese
zeigt in:
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1 in
teilweise aufgebrochenener perspektivischer Darstellung einen Fahrwegträger für ein Hängebahnfahrzeug
und
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2 einen
Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrwegträger.
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Ein
Fahrwegträger
für ein
Hängebahnfahrzeug
weist einen allgemein mit 1 bezeichneten hohlkastenförmigen Tragkörper und
in Längsrichtung
gesehen voneinander beabstandete, klammerartige, den Tragkörper umgreifende
Querrahmen 2 auf. Der Tragkörper 1 ist unterseitig über seiner
Länge mit
einem offenen Spalt 3 versehen, der den Durchtritt eines
nicht dargestellten Bolzensystems eines ebenfalls nicht dargestellten
Hängebahnfahrzeuges
ermöglicht,
wobei das Hängebahnfahrzeug
eine unterhalb des Fahrwegträgers
angeordnete Kabine und zwei innerhalb des Tragkörpers 1 laufende, über das Bolzensystem
mit der Kabine verbundenen Fahrwerke auf weist, welche jeweils wenigstens
vier vertikale Fahrrollen und seitliche horizontale Führungsrollen aufweisen.
Dazu weist der Tragkörper 1 des
Fahrwegträgers
an seinen Innenflächen
unterseitige horizontale Laufflächen 4 für die Fahrrollen
sowie unterseitige vertikale Laufflächen 5 für die Führungsrollen des
Fahrwerkes auf. Wenn das Fahrwerk auch mit oberen Führungsrollen
ausgerüstet
ist, sind im oberen Bereich des Tragkörpers auch oberseitige vertikale
Laufflächen 6 vorgesehen.
Eine komplette Fahrstrecke für
ein Hängebahnfahrzeug
wird aus einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten und miteinander
verbundenen Fahrwegträgern
dieser Art gebildet. Die Fahrwegträger sind an nicht dargestellten
Stützen
aufgehängt.
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Die
erfindungsgemäße Gestaltung
des Fahrwegträgers
geht aus 2 hervor.
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Der
hohlkastenförmige
Tragkörper 1 weist ein
horizontales Obergurtblech 7, zwei an der Außenseite
des Obergurtbleches 7 angeschweißte vertikale Stegbleche 8, 9 und
zwei unterseitig an den Stegblechen 8 bzw. 9 angeschweißte Untergurtbleche 10, 11 auf,
die so dimensioniert sind, dass zwischen ihnen in Längsrichtung
der durchgehende Spalt 3 besteht. An der Unterseite des
jeweiligen Untergurtbleches 10 bzw. 11 ist jeweils
eine vertikale Längsrippe 12, 13 angeschweißt.
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Jeder
Querrahmen 2 besteht aus zwei symmetrischen Rahmenhälften 2a, 2b,
die oberseitig vorzugsweise mittels Verbindungsblechen 14 und
Passschrauben 15 miteinander verbunden sind.
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Wesentlich
ist, dass die Querrahmen 2 wenigstens in den beiden unteren
Eckbereichen innenseitige Aussparungen unter Ausbildung eines Freiraumes 16 zum
zugeordneten unterseitigen Eckbereich des Tragkörpers 1 aufweisen,
bevorzugt sind ähnliche
Aussparungen auch in den oberen Eckbereichen vorgesehen, welche
jeweils einen Freiraum 17 in den oberen Eckbereichen des
Tragkörpers 1 ausbilden.
Die jeweiligen Querrahmen 2 liegen im Bereich der Freiräume 16, 17 nicht
am Tragkörper 1 an,
sie sind unterseitig überhaupt
nicht mit den Untergurtblechen 10, 11 verbunden,
sondern freiendseitig an die Längsrippen 12, 13 angeschweißt. Darüber hinaus
besteht eine Schweißverbindung
zum Tragkörper 1 nur
in den vertikalen Bereichen zwischen den Freiräumen 16, 17 und
am Obergurtblech 7 zwischen den Freiräumen 17, d.h. im Bereich
der Aussparungen (Freiräume 16, 17)
besteht keine Verbindung zwischen dem Querrahmen 2 und
dem Tragköper 1, lediglich
im Seitenrandbereich der Freiräume 16, 17 sind
Schweißnähte 18 vorgesehen.
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In
den seitlichen Bereichen der Querrahmen 2 ist ein Schweißstoß 19 angeordnet,
der eine örtliche
Aufdickung der Rahmenbleche erlaubt.
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Die
in 2 zu erkennenden Kehlschweißnähte 20 zwischen den
einzelnen Blechen des Tragkörpers 1 sind
bevorzugt so gestaltet, dass sich ihre Dicke im Bereich der Querrahmen 2 nicht
vergrößert, d.h.
sie über
ihrer gesamten Länge
eine im Wesentlichen übereinstimmende
Form aufweisen.
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Natürlich ist
die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausgestaltungen
sind möglich,
ohne den Grundgedanken zu verlassen. Sollte das Fahrwerk des Hängebahnfahrzeuges
nur untere seitliche Führungsrollen
aufweisen, könnten
die oberen Freiräume
ggf. auch entfallen. Sollte das Fahrwerk im mittleren Höhenbereich
beispielsweise weitere Führungsrollen aufweisen,
so wären
am Querrahmen in den vertikalen Bereichen in entsprechender Höhenlage
ggf. entsprechende zusätzliche
Aussparungen vorzusehen.