DE1680368A1 - Mehrachsiges,gleisgebundenes Transportfahrzeug,insbesondere Strahlentnahmewagen - Google Patents

Description

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Wolfgang-Reuter-Platz ^Fl./Tp.

Mehrachsiges, gleisgebundenes Transportfahrzeug, insbesondere Stahlentnahmewagen.

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem mehrachsigen, gleisgebundenen Transportfahrzeug, insbesondere mit einem Stahlentnahmewagen, für den Verkehr inner- und außerhalb von Hüttenwerken, mit an Blanciers aufgehängten, zu Gruppen zusammengefaßten Einzelrädern, deren Radlast konstant ist.

Die Erhöhung der Nutzlast steht bei Gleisfahrzeugen der Schwierigkeit gegenüber, die Radlast steigern zu müssen. Voraussetzung flir die Beurteilung einer noch zulässigen Laststeigerung ist das Bekanntsein der ursprünglichen Last. Genaue Werte können nur bei statisch bestimmter Lagerung des Eäanciers ermittelt werden. Abweichungen des Schienen-Niveaus liegen in der Praxis häufig vor. Teils weist die Schjaienauflagefläche Unregelmäßigkeiten auf, teils stellen sich nach und nach Abnützungen ein, wodurch das Rad seitlich und zugleich in der Höhenlage auf der Schiene pendelt. Als Voraussetzung für weitere Nutzlasterhöhungs-Maßnahmen ergibt sich die Notwendigkeit nach statisch bestimmter Auflagerung der Räder innerhalb einer Radgruppe, d.h. eines Balanciers.

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Die Berechnung von Laufrad und Schtoe fußt auf den Erkenntnissen der Hertz'sehen Gleichung für Oberflächenpressung zwischen ebenen und zylindrischen Körpern. Jedoch wird im allgemeinen die Druckspannung zwischen beiden Teilen nicht so hoch wie die Hertz'sehe Spannung angesetzt werden dürfen, weil dabei Erfordernisse der Betriebsart, ob "leicht", "normal" oder "schwer", sowie die Fahrgeschwindigkeit nicht berücksichtigt sind. Soll die Abnutzung im Lauf der Betriebszeit nur gering sein, also eine große Lebensdauer erwartet werden, so dürfen die Ansprüche an die Leistungen nicht sehr hoch geschraubt werden.

Ausgangsgrößen für die Rechnung bilden Werkstoffqualität von Rad und Schiene, die Frequentierung der Strekke, Fahrgeschwindigkeit und die aus Erfahrung gesammelten Werte zulässiger Flächenpressung. Man erhält dann die gerade noch zulässige Radlast für den vorgeschriebenen Betriebο Dieser Höchstwert der Radbelastung muß unter allen Umständen eingehalten werden. Andernfalls trifft die erwartete Lebensdauer nicht zu. An und für sich können konstante Radlasten durch statisch bestimmte Radlagerungen erhalten werden. Die bekannte Maßnahme, hohe Radlasten durch eine Mehrzahl von Rädern zu vermeiden, versagt dann, wenn damit die Unsicherheit der tatsächlich auftretenden Lastanteile wächst. Um sicher zu gehen, ordnet man deshalb an den Enden der Fahrzeuge jeweils die Radgruppen an den Balanciers an. Auf diese Art begegnet man den nicht vorhersehbaren Unregelmäßigkeiten im Gleisniveau. Eine weitere Unterstützung in der Fahrzeugmitte würde bereits zu einer Unbestimmtheit der Radlasten führen, weil das Problem nicht nur als in einer Ebene liegend betrachtet werden

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darf, sondern gleichzeitig in zwei aufeinander senkrechten Ebenen. Die zweite Ebene bildet das Gleisniveau selbst. Es kommt nicht selten vor, daß nur über die Diagonale des Fahrzeuggrundrisses geraessen gleichgroße Radlasten auftreten. Diese müssen zwangsläufig höher sein, weil die Räder der anderen Diagonalen teilweise entlastet sind. Eine Verw-indung des Fahrzeugrahmens findet nämlich nur begrenzt statt. Die außermittige, nur an den beiden Endbereichen des Fahrzeugs angelenkten Balanciere bieten deshalb den Vorteil der als ausreichend sicher betrachteten Radlastverteilung.

Die vorliegende Erfindung unterstellt eine konstante Radlast. Die Ausnutzung der unter geforderten Umständen zulässigen Druckspannung zwischen Rad und Schiene legt somit die Nutzlast des Fahrzeuges feste Insbesondere in der Hüttenindustrie aufgetauchte Bestrebungen, die Chargen zu erhöhen und später erneut zu steigern, dauern an. Bei Fahrzeugen, die beispielsweise eine Pfanne transportieren, ist man bereits bei Schmelzengewichten von 250 Tonnen und mehr angelangt. Die Bemessung des Fahrrahmens stellt sich weniger als das Problem des Raddruckes. Stahlentnahmewagen, die für eine solche Last ausgelegt sind, stehen deshalb ganz elifach am Ende ihrer Brauchbarkeit. Selbst neuere Viagen, deren Fahrrahmen später höhere Nutzlasten tragen könnten, vermögen größere Gewichte wegen unzulässiger Raddrücke nicht zu befördern. Die Anschaffung eines für höhere Nutzlasten geeigneten Wagens hängt deshalb von der Lösung des Problems der Raddrücke ab.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung stellt sich damit derart, zwar mit einer an der zulässigen Druckspannungsgrenze befindlichen Paarung von Rad und Schiene zu arbeiten, jedoch ganz dndeutige Belastungsverhältnisse zu schaffen, um eine Änderung der Raddrücke während des Betriebes zu vermeiden.

Größere Lasten, als ursprünglich dem Fahrzeug aufgebürdet werden sollten, können nach der Erfindung zugelassen werden. Die Ausräumung der Schwierigkeit ge-Bngt erfindungsgemäß durch ein zusätzlich je einem Radpaar hintereinander folgender Einzelräder nachträglich hinzufügbares Rad in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Übertragung von genau bestimmten Lastanteilen auf das Zusatzrad. Das anfänglich nur mit weniger Rädern arbeitende Fahrzeug braucht im Gegensatz zum Stand der Technik nicht unnütz mit einer Vielzahl von Rädern versehen zu werden, wenn genau bekannt ist, welche Lastanteile ein Rad übernimmt. Die Erfindung spart also einen großen Aufwand ein, der bisher nur durch einen ins Auge fallenden Eindruck berechtigt zu sein schien.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufteilung der Last in genau bestimmte Lastanteile läßt sich dahingehend vornehmen, daß jedes Rad des Paares hintereinander folgender Einzelräder mit seiner Lauflagerung an Schwingen aufgehängt ist, von denen jede mit unterschiedlich langen Hebelarmen, jedoch in gleicher Richtung schwenkbar am Balancier eines-teils schwingfähig andernteils aufstützbar gelagert ist. Die Stützarme übertragen analog ihrer Länge die Lastanteile.

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Solange der zulässige Raddruck nicht überschritten wird, nimmt das Balancier sämtliche Anteile auf, da eine Ableitung von Gewichtsanteilen noch nicht erforderlich ist. j

Ohne jeden größeren Umbau kann ein solches Fahrzeug jedoch für größere Last vorbereitet sein. Die Frage stellt sich nur, wenn der Betrieb nach immer größeren Chargen verlangt. Trifft dieser Fall zu, so erweist sich die zusätzliche Maßnahme als zweckmäßig, daß die Schwingen mit ihren Stützhebelarmen gegenläufig mittig zwischen dem Radpaar auf einer Traverse lagern, mit der der Lagerkörper für das Zusatzrad verbindbar ist.

Unebenheiten der Gleisanlagen erfordern eine Nachgiebigkeit der Radlagerung genauso wie eine Kraft, die die Ausgangslage wieder herstellt. Hierzu vermittelt die Erfindung die Verbesserung, daß die Stützhebelarme mittels elastischer Elemente am Balancier abgefedert sind.

Wenn gleiche Raddurchmesser gegeben sind, gestattet eine zusätzliche besonders auffällig das Wesen der Erfindung offenbarende Maßnahme, drei gleiche Raddrücke hervorzurufen. Diese Wirkung erreicht man dadurch, daß das Längenverhältnis der unterschiedlich langen Schwingen-Hebelarme 1:2 beträgt, bezogen auf die Senkrechte zur Gewichtskraftrichtung in das Balancier bei horizontaler Fahrzeuglage.

In der Praxis auftretende geringfügige Fehler durch Ungenauigkeiten verschiedener Art lassen sich ebenfalls vermeiden. Hierfür erweist sich nach einer

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anderen erfinderischen Maßnahme als zweckmäßig, daß der Abstand des Schwinglagers zur Lauflagerung in einer Führung am Balancier einstellbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:

Fig. 1 zeigt den Balancier für eine statisch

bestimmte Zweiradlagerung des Fahrzeuges jeweils an einem Fahrzeugende·

Fig. 2 stellt denselben Balancier nach Figur 1 dar, jedoch mit nachträglieh eingebautem dritten Laufrad, das ein Drittel der auf den Balancier entfallenden Last übernimmt ·

Fig. 3 ist die Seitenansicht eines Stahlentnahmewagens, der mit dem Erfindungsgegenstand ausgerüstet ist.

Die Stütze 1, die am Fahrrahmen des Fahrzeugs befestigt ist, leitet die dem Balancier 2 zufallende Gewichtslast mittels der Einhängeausnehmung 3 auf den Zapfen Von dort läuft der Kraftfluß in weitere Gelenkzapfen 5, an denen jeweils Schwingen 6 angeschlossen sind. Die Schwingen 6 bilden Zwei-Armhebel. Der eine Arm ergibt sich aus dem Abstand des Gelenkzapfens 5 zur Achse 7 der Lauflagerung 8 jeweils eines Einzelrades 9 bzw. 1Oo Der zweite Hebelarm besteht aus dem Stützhebel-* arm 11, der Schwinge 6, der sich bei 12 mittels einer Kuppe 13 auf eine Traverse 14 abstützt. Die Schwingen 6 der Einzelräder 9 und 10 liegen in der Zeichenebene hintereinander und berühren sich im wesentlichen nicht. Als gemeinsame Stützfläche dient die Traverse 14,

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welche über zwei Pakete von Tellerfedern 15 auf zwei Vorsprüngen 16 an dem Balancier 2 aufliegen» Die Vorspränge 16 sind als Doppel-T-Träger ausgeführt und an den Balanciere 2 angeschraubt bzw. leicht lösbar befestigt.

Gemäß Figur 2 lassen sich diese Doppel-T-Träger entfernen und durch den Lagerkörper 17 für ein weiteres Einzelrad 18 ersetzen. Die Anordnung sowie die Befestigung der Tellerfeder-Pakete 15 erfährt keine Änderung. Die Eigenart der Kraftflußführung bedingt gemäß Figur 1 den Kraftfluß über die Doppel-T-Träger innerhalb des Balanciers 2, gestattet dagegen gemäß Fig. 2 die Einleitung von zusätzlichen Kräften über die Traverse 14 in die Tellerfeder-Pakete 15, den Lagerkörper 17 und in das zusätzliche Einzelrad 18.

Es versteht sich, daß auf diese Art ohne mit dem Problem der Spannung zwischen Rad und Schiene in Schwierigkeit zu geraten, eine erhebliche Vergrößerung der Nutzlast erzielt werden kann, wobei jedoch keinerlei Unsicherheitsfaktor in Kauf genommen werden müßte, wie dies bei den bekannten Maßnahmen der Erhöhung der Anzahl von Drehgestellen der Fall ist. Insbesondere bietet eine genaue Bestimmung der Lastanteile den Vorteil einer sicher zu berechnenden Beanspruchung zwischen Schfaie und Rad, so daß effektiv näher an die Hertz»sehe Druckspannung gegangen werden kann.

Figur 3 der Zeichnung zeigt nunmehr die praktische Möglichkeit beim Ausführungsbeispiel eines Stahlentnahmewagens. Dieser weist an seinem linken Ende die Normalausführung des Balanciers 2 mit zwei Einzel-

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rädern 9 und 10 auf. Am rechten Ende des Fahrzeuges ist ein drittes Rad 18 eingesetzt, so daß die Gießpfanne 19 auch mit größerem Nutzinhalt in das Fahrzeug eingesetzt werden kann. Die Erfindung ermöglicht so eine Erhöhung der Nutzlast, ohne unkontrollierbare Verschleißerscheinungen zwischen Rad und Schiene hinnehmen zu müssen.

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Claims (1)

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PatantanoprUche

Hehraehslge», glela$ebtmdeii*e Traneportfahrseug, lnabesondere Stahlentnahiunragen» für den Verkehr Inner« und außerhalb von Hüttenwerken, nlt an Balanciere auffeh&ngten, se Gruppen x«eaaaenge~ feeten SlnKclridern, deren Radlaat kenatant let« cekennaelehnet

dureh ein cuettslleh je eine« Kadpaat* hlntereln· anäerfelgentfer Elnseltrfts·' (9*10) naahtrlglloh hinaefOgbare· Rad (18) In Tortlndun« »it einer Terrlchtmng evr Okertrac«*« vo» genau beatlaaten Laatantellen auf da· Zueatarad (IB).

Trejiaportfahraeuc naeh Anapmaa 1 da^mreti gekennaelehnet*

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