DE1186900B

DE1186900B - Schienenfahrzeug mit paarweise nebeneinander angeordneten Schienen- und Luftreifenraedern

Info

Publication number: DE1186900B
Application number: DED25190A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eugen Cramer
Original assignee: EUGEN CRAMER DIPL ING
Current assignee: EUGEN CRAMER DIPL ING
Priority date: 1957-03-19
Filing date: 1957-03-19
Publication date: 1965-02-11

Description

Schienenfahrzeug mit paarweise nebeneinander angeordneten Schienen- und Luftreifenrädern Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit paarweise nebeneinander angeordneten Rädern, von denen die inneren, mit Felge und Spurkranz versehenen Schienenräder die Spurführung bewirken, während die äußeren Luftreifenräder der Lastaufnahme dienen.
Es sind bereits derartige Fahrzeuge bekannt, bei denen die Führung ausschließlich durch den Spurkranz der Schienenräder erfolgt. Es sind ferner auch schon Schienenfahrzeuge verschiedener Ausführung mit außerhalb der Schienenräder angeordneten Luftreifenr'ädern bekannt, welche die Last zum großen Teil tragen.
Bei diesen Schienenfahrzeugen hat man unter Verwendung breiterer Luftreifen nach Art von Lastwagenreifen die Schienenräder beibehalten, jedoch beiderseitig neben der Gleisanlage besondere Fahrbahnen verlegt, auf denen die Luftreifentragräder liefen. Um zur Geräuschverminderung ein Mitlaufen der Schienenräder auf den Schienen zu verhindern, erhielten die Laufflächen der Luftreifentragräder einen größeren Durchmesser als die Laufflächen der Schienenräder. Diese Konstruktion bot als Vorteil die Sicherheitsmaßnahme, daß man für den Fall des Platzens eines Luftreifens mit dem Schienenrad auf der Fahrschiene ungehindert weiterfahren konnte.
Ein wesentlicher Mißstand dieser Konstruktion besteht darin, daß nur ein Bruchteil der Höhe der Spurkränze für die Spurführung zur Verfügung steht. Dadurch ergeben sich besonders beim Überfahren von Weichen und Kreuzungen fahrtechnische Unzulänglichkeiten, so daß die erwähnten Fahrstellen bisher nur mit stark abgebremster Geschwindigkeit überfahren werden konnten.
Um eine Entgleisungsgefahr mit Sicherheit auszuschließen, hat man auch schon versucht, zwischen die beiden Fahrschienen eine Mittelschiene einzufügen, die mit Hilfe von Führungsrollen der Spurführung dienen sollte. Solche Mittelschienen ergeben aber ebenfalls im Bereiche von Weichen, Kreuzungen usw. nahezu unüberwindbare Schwierigkeiten.
Man hat weiterhin versucht, am vorderen und hinteren Wagenende beiderseitig horizontal liegende Luftbereifungsräder mit Vorspannung gegen die Schienen anlaufen zu lassen, um auf diese Weise die erforderliche Sicherheit in der Spurführung zu erreichen. Auch diese Versuche führten zu keinem brauchbaren Ergebnis, weil die seitlichen Schwingungen des Wagenkastens außerordentlich groß wurden, so daß solche Schienenfahrzeuge nur mit verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten fahren konnten. Ein zusätzlicher Nachteil besteht darin, daß die horizontal liegenden gummibereiften Führungsräder besonders im Gleisbogen sehr hohe Drücke aufzunehmen haben, womit wiederum die Fahrsicherheit insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten verlorengeht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, all diese Nachteile bei einem Schienenfahrzeug zu beseitigen und eine Lösung zu finden, die sowohl ruhige Fahrt wie auch Geräuschlosigkeit erreichen läßt, ohne dafür andere Betriebsschwierigkeiten zur Folge zu haben. Ausgangspunkt ist dabei ein Schienenfahrzeug mit paarweise nebeneinander angeordneten Rädern, von denen die inneren, mit Felge und Spurkranz versehenen Schienenräder die Spurführung bewirken, während die äußeren Luftreifenräder der Lastaufnahme dienen, wobei der Laufflächendurchmesser der Luftreifenräder größer ist als derjenige der Schienenräder und den Luftreifenrädern besondere, beiderseitig außerhalb der Schienen verlegte Fahrbahnen aus Holz, Beton, Asphalt oder ähnlichen Straßenbaustoffen zugeordnet sind, deren obere Laufflächen in gleicher Höhe liegen wie die Laufflächen der Schienen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe bei -einem Schienenfahrzeug der beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß bei dem ausschließlich durch die Schienen geführten Fahrzeug die Spurkränze der mit den Luftreifenrädern gleichachsigen Schienenräder eine Spurkranzhöhe aufweisen, die den Normalbetrag um etwa denselben Betrag überschreitet, welcher der Differenz zwischen den Laufflächenradien der Luftreifenräder und der Schienenräder entspricht.
Wegen der großen Belastungsflächen der Luftreifentragräder und ihres verhältnismäßig großen Abstandes voneinander würde sich bei Kurvenfahrt ein starker Abrieb der Gummibereifung ergeben, wenn beide Luftreifenräder auf einer gemeinsamen Radachse starr befestigt wären. Um diesen Verhältnissen Rechnung zu tragen, kann zwei aus einem Schienenrad mit außen angeflanschtem Luftreifenrad bestehenden Räderpaaren eine Hohlachse mit zwei innerhalb dieser gelagerten, an ihren Enden herausragenden Achsstummeln zugeordnet sein, auf deren nach außen gerichteten Endzapfen die Naben der Schienenräder aufgepreßt sind.
Die beiden in der Hohlachse angeordneten Achsstummel können zu Zwecken ihres Antriebes über ein Differentialgetriebe mit der Kraftmaschine verbunden sein.
Trotzdem die Last normal von den Luftreifenrädern und nicht von den Schienenrädern getragen wird, erfolgt die Spurführung also in der bisher üblichen Weise mit der bewährten Sicherheit durch die Spurkränze der Schienenräder; ohne daß sich dabei Schwierigkeiten beim Überfahren von Weichen und Kreuzungen ergeben, während die Vorteile der ruhigen Fahrt sowie der Geräuschlosigkeit als Folge der Luftreifentragräder voll ausgenutzt werden können.
Zur Verminderung der beim Anlaufen der Spurkränze gegen die Schienen auftretenden Geräusche können die in bekannter Weise aus Stahl bestehenden Spurkränze -der Schienenräder mit einem Belag aus geräuschverminderndem und verschleißfestem Werkstoff versehen sein. Als solcher Werkstoff kann insbesondere ein Kunststoff auf Polyamidbasis benutzt werden. Dieses Merkmal ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.
Während die Schienenräder mit geringem Abstand von den Schienen frei mitlaufen, übernehmen sie die Funktion der -normalen Schienenräder dann, wenn ein Luftreifen geplatzt ist oder sein Luftdruck aus anderen Gründen unter die erforderliche Höhe gesunken sein sollte. Um auch für diesen nur gelegentlich vorkommenden Betriebsfall eine möglichst weitgehende Geräuschverminderung zu erreichen, können auch die Laufflächen der Schienenräder mit einem Belag aus geräuschverminderndem und verschleißfestem Werkstoff versehen sein.
Die hohe Reibung zwischen Gummirad und Fahrbahn gestattet hohe Anfahrbeschleunigungen und hohe Bremsverzögerungen. Die Schienenradlaufflächen könnest daher zusätzlich mit einem Reibbelag versehen werden, der durch Zusammenwirken mit Bremsklötzen als Bremsfläche dient.
Für den normalen Betriebsfall besteht keine elektrische Erdung des Wagenkastens. Demzufolge wird die Masse des Wagenkastens elektrisch mit einem Schienengieitkontakt verbunden.
Gegenüber den bekannten, auf Stahlschienenrädern laufenden Fahrzeugen hat das Fahrzeug nach der Erfindung auch den Vorteil einer geringeren Beanspruchung aller Teile des Fahrzeugs, so daß auf das Einsetzen entsprechender Zuschläge bei den Festigkeitsberechnungen verzichtet werden kann. Um diese Werte können daher die zulässigen Beanspruchungen heraufgesetzt werden. Dadurch ergeben sich wesentliche tuerschnittsverminderungen und Gewichtsersparnisse.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In der Zeichnung ist die eine Seite einer mit dem erfindungsgemäße Radsystem ausgestatteten Fahrzeugachse, teilweise im lotrechten Axialschnitt, dargestellt. Mit 1 ist eine der üblichen, das Gleis bildenden Schienen bezeichnet. Außerhalb des Gleises, also rechts von der Schiene 1, ist die Fahrbahn 2 aus Holz, Beton, Asphalt oder ähnlichen Straßenbaustoffen angeordnet. Die Laufflächen beider Fahrbahnen 1 und 2 liegen in einer horizontalen -Ebene. Die Hohlachse 3 nimmt mittels des Achslagers 4 den Achsstummel 5 auf, auf dessen äußeren Endzapfen 6 die Nabe 7 des Schienenrades 8 aufgeschrumpft ist.
Der Schienenradkranz 9 ist mit einem Spurkranz 10 versehen. Mittels des Flansches 11 ist das mit Schlauch 12 und Decke 12 a ausgerüstete Luftreifenrad 13 drehfest mit dem Schienenrad 8 verbunden. Der Belag 9 a des Spurkranzes 10 kann aus einem beliebigen geräuschvermindernden und verschleißfesten Werkstoff, insbesondere einem Kunststoff auf Polyamidbasis, bestehen, desgleichen der Belag 9 b der Schienenradlauffläche.
Mit 14 ist die Lauffläche des Schienenrades 8 und mit 15 die Lauffläche des Luftreifenrades 13 bezeichnet. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist der Laufflächenradius des Luftreifenrades 13 um den Betrag h größer als der Laufflächenradius des Schienenrades B. Die Höhe H des Spurkranzes 10 ist;ebenfalls um den Betrag h größer als die punktiert angedeutete Normalhöhe des Spurkranzes. Dadurch ist unbeschadet des Abstandes h zwischen Schienenradlauffläche 14 und Oberkante der Schiene 1 der für eine sichere Spurführung erforderliche Eingriff des Spurkranzes 10 gegenüber der Schiene 1 wieder hergestellt.
Die Stromschiene 16 ist von üblicher Bauart. An die Steile der mit Schlauch 12 ausgerüsteten Bereifung kann auch eine an sich bekannte schlauchlose Bereifung treten. Ferner können eine oder mehrere Hohlachsen 3 mit ihren Radsystemen in einem Drehgestell zusammengefaßt sein. Die Ansprüche 2 und 3 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.

Claims

Patentansprüche: 1. Schienenfahrzeug mit paarweise nebeneinander angeordneten Rädern, von denen die inneren, mit Felge und Spurkranz versehenen Schienenräder die Spurführung bewirken, während die äußeren Luftreifenräder der Lastaufnahme dienen, wobei der Laufflächendurchmesser der Luftreifenräder größer ist als derjenige der Schienenräder und den Luftreifenrädern besondere, beiderseitig außerhalb der Schienen verlegte Fahrbahnen aus Holz, Beton, Asphalt oder ähnlichen Straßenbaustoffen zugeordnet sind, deren obere Laufflächen in gleicher Höhe liegen wie die Laufflächen der Schienen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß bei dem ausschließlich durch die Schienen (1) geführten Fahrzeug die Spurkränze (10) der mit den Luftreifenrädern (13) gleichachsigen Schienenräder (8) eine Spurkranzhöhe (H) aufweisen, die den Normalbetrag um etwa denselben Betrag (h) überschreitet, welcher der Differenz zwischen den Laufflächenradien der Luftreifenräder und der Schienenräder (2) entspricht.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aus einem Schienenrad (8) mit außen angeflanschtem Luftreifenrad (13) bestehenden Räderpaaren eine Hohlachse (3) mit zwei innerhalb dieser gelagerten, an ihren Enden herausragenden Achsstummeln (5) zugeordnet ist, auf deren nach außen gerichteten Endzapfen (6) die Naben (7) der Schienenräder (8) aufgepreßt sind.
3. Schienenfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in der Hohlachse (3) angeordneten Achsstummel (5) zu Zwecken ihres Antriebes über ein DifEerentialgetriebe mit der Kraftmaschine verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 308 660, 604 925; französische Patentschriften Nr. .743 107, 758 500, 781046, 788 589, 1036 043; USA.-Patentschriften Nr. 1881045, 2 027 684, 2140 885, 2 655 872; Zeitschrift »The Railway Gazette« vom 15. Februar 1957, S. 192 und 193.