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Gelenkwagen, insbesondere Straßenbahngelenkwagen Die Erfindung bezieht
sich auf einen Gelenkwagen, insbesondere Straßenbahngelenkwagen. Bekanntlich ist
die Länge der Straßenbahnwagen durch die erforderliche Enge der Kreiskrümmungen
begrenzt. Auch vierachsige Wagen würden bei zu großem Drehzapfenabstand mit ihrem
mittleren Teil zu weit nach innen, bei zu groß emÜberhang mit dem Kopf zu weit nach
außen über das Gleis hinausragen. Werden größere Längen angestrebt, so muß man zur
Gelenkbauart greifen, bei welcher der Wagenkasten aus mehreren Teilen besteht. Diese
bilden eine in horizontaler Ebene schwenkbare Kette, welche auf entsprechende Fahrwerke
aufgelagert ist.
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Derartige Wagen sind aus den früher allgemein üblichen zweiachsigen
Wagen entwickelt worden, die aus einem auf zwei Radsätzen mit möglichst großem Achsabstand
aufgesetzten und überkragenden Laufgestell bestehen, auf welchem wiederum federnd
der Wagenkasten ruht. Es wurden Gelenkwagen gebildet, indem man zwischen zwei Wagen
der erwähnten Bauart mittels zweier Gelenke ein Mittelteil einschob. Dabei sind
die beiden Endwagen mit ihrem zugehörigen Laufgestell fest bzw. mit dem zugehörigen
Drehgestell schwenkbar verbunden. Diese schwenkbare Verbindung erfolgte über zapfenartige
Gelenke am Mittelteil und dem dieses tragenden Hauptrahmen, der sich schwenkbar
mittels Drehzapfen auf den Enden der beiden Drehgestelle abstützte. Diese bekannte
Bauart ist in baulicher Hinsicht aufwendig und vielteilig.
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Neuere bekannte Lösungen stellen Gelenkdoppelwagen dar, bei denen
sich die beiden vorhandenen und mit einem Mittelgelenk verbundenen Wagenkästen jeweils
auf ein vorderes bzw. hinteres Drehgestell mit möglichst kurzem Radstand und über
das Mittelgelenk auf ein mittleres Drehgestell abstützen. Die Kurvenläufigkeit ist
dadurch gewährleistet, daß die beiden Wagenkästen gegenüber den drei im Gleis laufenden
Drehgestellen in der Horizontalebene schwenken können. Das mittlere Drehgestell
weist hierbei geringe Achsdrücke auf und dient in der Hauptsache als Führungsdrehgestell,
welches der Gelenkpartie des Wagens eine bestimmte Lage im Gleis zuweist.
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Aus der Tatsache heraus, daß Wagen mit zwei Achsen bis zu einer Länge
von 11 m üblich sind, geht hervor, daß sich vom Achsdruck her der Aufwand von drei
Drehgestellen mit insgesamt sechs Achsen erst von einer Wagenlänge von über 30 m
rechtfertigt. Eine solche ist aber weder mit den Gleisverhältnissen noch mit der
heute geforderten Abfertigung durch einen einzigen Schaffner zu vereinbaren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wagen mit einer Länge
von etwa 18 m zu schaffen, der mit einem möglichst geringen Aufwand an Drehgestellen,
Gelenken usw. eine Kurvenläufigkeit erreicht, die trotz der Länge ein Befahren normaler
Strecken ermöglicht.
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Bei Eisenbahnwagen für Schwertransporte ist zur Einsteuerung der Ladefläche
und damit zur Ausnützung des Lichtraumprofils bekannt, die Ladefläche oder Brücke
quer beweglich auf den beiden vorhandenen Drehgestellen abzustützen. Die Einsteuerung
selbst erfolgt entweder durch an der Brücke angebrachte Führungsräder oder durch
je ein mit der Brücke verbundenes Drehgelenk an den beiden zugewandten Stirnseiten
der Drehgestelle. Beide Ausführungsarten sind jedoch für Personen befördernde Wagen
nicht besonders geeignet, da die Wagenkästen über die Drehgestelle hinaus überhängen
und in diesen Partien durch die Einsteuerung zu sehr verschmälert werden müßten.
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Bei einem aus mehreren Wagenkästen mit je zwei Drehgestellen bestehenden
Gliederzug ist es bekannt, die einander benachbarten Drehgestelle zweier Wagenkästen
durch ein jeweils im Drehmittelpunkt eines Drehgestelles gelagertes Zugglied miteinander
zu verbinden, wobei ein in Längsmitte des Zuggliedes angeordneter, senkrechter Führungsbolzen
beim Kurvenlauf die ihm benachbarten Enden der auf den Drehgestellen quer beweglichen
Wagenkästen über entsprechende Verbindungsglieder nach innen führt. Ähnliche, lediglich
zur Übertragung der Zugkraft dienende Verbindungsglieder sind sowohl bei normalen
Eisenbahnwagen mit zwei Drehgestellen als auch bei Gelenkwagen mit zwei Laufgestellen
und zwei Wagenkästen mit Verbindungsstück bekannt. Hierbei ist das Verbindungs-
oder Zugglied entweder ungefähr in der Drehmitte, d. h. zwischen den beiden Achsen
oder an den aufeinander zuweisenden Enden der Drehgestelle angeordnet.
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Die Erfindung geht andere Wege. Zur Erreichung der gestellten Aufgabe
wird gemäß der Erfindung bei einem Gelenkwagen, insbesondere Straßenbahngelenkwagen,
bestehend
aus zwei durch ein Mittelgelenk miteinander verbundenen Wagenkästen, die sich auf
je ein Drehgestell schwenkbar abstützen, vorgeschlagen, das Mittelgelenk auf einem
Träger abzustützen, der auf den einander zugekehrten Enden der beiden Drehgestelle
schwenkbar gelagert ist. Bei einem derart ausgebildeten Gelenkwagen wird erreicht,
daß er trotz einer Länge von etwa 18 m in der Kurve nach innen und nach außen nicht
weiter vorsteht, als ein Wagen der bekannten Bauweise von etwa 14 m Länge, und zwar
wird dies erreicht ohne zusätzliche, besondere Drehgestelle oder Laufachsen. Allein
der auf den Drehgestellen gelagerte Träger, auf dem das Mittelgelenk ruht, bewirkt
das Hineindrehen der Wagenkästen in die Kurve. Beim Kurvenlauf schneidet er den
Kurvenbogen in einer kürzeren Sehne als die direkte Verbindungslinie zwischen den
beiden Drehzapfen. Damit wird das Mittelgelenk nach außen gedrückt und die stirnseitigen
Enden des Gelenkwagens in die Kurve hineingedreht. Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene
Ausführung ist deshalb im Aufbau verhältnismäßig einfach.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführung gemäß der Erfindung ergibt sich,
wenn der Drehzapfen des in Fahrtrichtung vorlaufenden Drehgestelles vor dem Schwerpunkt
des vorderen Wagenkastens und der Drehzapfen des nachlaufenden Drehgestelles hinter
dem Schwerpunkt des hinteren Wagenkastens angeordnet wird. Diese Lage der Schwerpunkte
der Wagenkästen und der Schwenkzapfen ergibt bei Kurvenfahrt infolge der Fliehkraft
ein den vorderen Wagenkasten mit seinem hinteren Ende nach außen schwenkendes Moment.
Da aber das Mittelgelenk mit dem Träger verbunden ist, wird dieser von den beiden
Wagenkästen infolge der vorher erwähnten Momente (vorderer und hinterer Wagenkasten)
nach außen gedrückt und dabei durch die besondere Anlenkung des Trägers die Drehgestelle
zwangläufig in die Kurve hineingedreht. Besserer Kurvenlauf, geringerer Reibungsverschleiß
usw. sind die Vorteile dieser Maßnahme.
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Ein Ausführungbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt Abb. 1 die Seitenansicht eines Gelenkwagens mit nur angedeuteten Wagenkästen,
Abb. 2 den Grundriß hiervon bei Geradeausfahrt, Abb. 3 den Grundriß bei Kurvenfahrt,
und Abb. 4 einen Querschnitt durch das Mittelgelenk längs der Linie A -B in Abb.
2.
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Die beiden Wagenkastenhälften 1, 2 eines Straßenbahngelenkwagens sind
mit Hilfe eines Mittelgelenks 3 miteinander verbunden (Abb. 1, 2). Die Verbindung
erfolgt hierbei beispielsweise derart, daß am Untergestell der Wagenkastenhälfte
1 eine Gabel 4 (Abb. 4) befestigt ist, welcher ein entsprechendes Gegenstück
5 der Wagenkastenhälfte 2 zugeordnet ist. Dieses umschließt eine in der Gabel 4
mittels Bolzen 6 befestigte Kugel 7. Die Teile 4 und 5 mit ihren anschließenden
Trägerpartien können sich somit in der Horizontalebene, der Längs- und Quervertikalebene
gegenseitig drehen.
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In den Berührungsflächen des Mittelgelenkes 3 werden die von dem Wagenkasten
herrührende Vertikallast sowie die zwischen den Wagenkastenhälften 1, 2 auftretenden
Längs- und Ouerkräfte übertragen. Der Bolzen 6 ist über ein Quergelenk 8, welches
beispielsweise in an sich bekannter Weise aus verschleißfreien Metallgummiteilen
gebildet werden kann, mit einem Träger 9 verbunden. Dieser Träger 9, auf welchem
sich die Gelenkpartie der beiden Wagenkastenhälften 1, 2 abstützt, verbindet die
beiden Drehgestelle 10, 11 in den Stützpunkten 12, 13. Zwei weitere Gelenke 14,15
ermöglichen die Drehung der Wagenkastenhälften 1, 2 auf ihren zugehörigen zweiachsigen
Drehgestellen 10, 11.
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Die Rahmen der Drehgestelle 10, 11 sind über die innere Achse hinaus
verlängert, wobei deren überkragende Enden den Träger 9 abstützen. Dadurch erhält
dieser eine Stützweite, welche kleiner ist als der innere Radstand und schneidet
deshalb die Kurve mit einer wesentlich kürzeren Sehne, als wenn er sich von Drehgelenk
zu Drehgelenk 14, 15 erstrecken würde. Allerdings sind die beiden Drehgestellachsdrücke
bei der überkragenden Abstützung der Trägerlast verschieden groß. Dies muß unter
Umständen von der direkten Abstützung des Wagenkastens auf das Drehgestell wieder
ausgeglichen werden. Will man nämlich gleiche Achsdrücke erreichen, so muß das Moment
der direkten Hauptabstützung gleich dem um das halbe Trägergewicht erhöhten Moment
der indirekten Abstützung sein, beide auf Mitte Drehgestell bezogen. Soll aber in
jedem Drehgestell nur eine einzige Achse angetrieben werden, so wird in zweckmäßiger
Weise der Abstand der mittleren Abstützung vom Drehgelenk derart gewählt, daß diese
Achse den größeren Achsdruck erhält.
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Die Hauptlast der Wagenkastenhälften 1, 2 ist beispielsweise über
Federstelzen 16, 17 abgestützt, während die vom Träger 9 übernommene Last auf die
zugehörigen Drehgestelle 10, 11 etwa gleichfalls über Federstelzen 18, 19 übertragen
wird. Unter Federstelzen sind an sich bekannte Stützfedern zu verstehen, deren obere
und untere Lagerplatte Ausschnitte einer Kugel mit einem etwa gemeinsamen Mittelpunkt
darstellt. Jede Wagenkastenhälfte 1, 2 rollt somit grundsätzlich auf ihrem Drehgestell
10, 11 ab. Bei dieser Abstützung, welche selbstverständlich durch beliebige,
in ihrer Wirkungsweise äquivalente Mittel ersetzt werden kann, sind zur Führung
des Trägers 9 Lenker 20, 21 angeordnet.
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Die Erfindung ermöglicht mit billigen Mitteln die Verlängerung eines
Vierachs-Wagens bis zu etwa 18 m unter sonst gleicher Form und geht damit an die
Grenze des Fassungsvermögens heran, das noch von einem einzigen Schaffner bedient
werden kann. Die Laufeigenschaften werden gegenüber dem normalen Vierachser verbessert.
Die Verbindung der beiden Drehgestelle mittels des Trägers ergibt in den Geraden
eine größere Laufruhe. In der Krümmung unterstützt die im Schwerpunkt der Kastenhälfte
angreifende Fliehkraft wegen dessen Lage hinter dem Drehzapfen die Einsteuerung
des Drehgestells in die Kurve.