DE1805898A1

DE1805898A1 - Eisenbahnsystem

Info

Publication number: DE1805898A1
Application number: DE19681805898
Authority: DE
Inventors: Dashew Stanley A; Tumpak John Stephen
Original assignee: Dashaveyor Co
Current assignee: Dashaveyor Co
Priority date: 1967-12-18
Filing date: 1968-10-29
Publication date: 1969-07-03
Also published as: DE1817875A1; CH497305A; JPS5238282B1; ES358006A1; GB1257328A; FR1587570A; SE401807B; SE372488B; US3540380A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 1805898

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A."Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

⁸ MÜNCHEN 27, DEN

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

THE DASHATBYOR COMPANY, 1038 - 42 Princeton Drive, Venice,

California, Y.St.A.

Eisenbahnsystem

Die Erfindung betrifft Eisenbahnsysteme. Bei vielea bedeutenden Industrien stellt der Transport von Gütern über Strecken von mehreren Kilometern ein wichtiges Problem dar. So macht beispieleweise der Kostenanteil

co für den Erztransport von einer Mine zur Eisenbahn, zum ο

<° Schiff oder zum lastwagen einen wesentlichen Paktor σα

!^ in den gesamten Pörderkosten aus. Die Kosten für den

-* Transport über solche Zwischenstrecken sind besonders ο

-* hoch, wenn der lörderweg über unebenes Gelände führt, round diese Kosten machen die Ausbeutung wertvoller Minera-

Ilen in unebenem Terrain unrentabel.

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Zum Materialtransport sind Förderbänder weit Tb verbreitet; sie sind aber häufig nur Über relativ kurze Strecken wirtschaftliche Mir längere Strecken, beispielsweise über mehrere Kilometer, werden Förderbänder in vielen Fällen zu kostspielig, da die Kosten meistens proportional mit der Förderstrecke anwachsen. Ferner erfordern Anlagen mit mehreren kombinierten Förderbändern, wie sie in unebenem Terrain mit häufigen Richtungsänderungen und Gefälle in Frage kommen, viele Antriebsmechanismen für die Bänder samt den damit verbundenen Fertigungs- und Wartungskosten·

Automatische Eisenbahnsysteme können vorteilhaft für mittlere Strecken verwendet werden, insofern als praktisch die einzige Maschinerie ia den sich fortbewegenden Fahrzeugen enthalten ist und längere Schienen die Kosten für Einrichtung und Wartung nicht über Gebühr erhöhen. Um jedoch eine breit® Anwendung zum Materialtransport zu finden, müssen solche Schienenanlagen mit hohen Geschwindigkeiten befahrbar sein und auch über unebenes Gelände, wo steile Gefälle vorhanden sind. Ferner müssen derartige Anlagen ohne eine Bedienungsperson auf jedem Zug auskommen und vorzugsweise auch ohne eine menschliche Bedienung zur Steuerung des Zuglaufes an dea Xa(Ie- und Entladestationen. Zwei schwebende US-Patentanmeldungen beschreiben ein Eisenbahnsystem für einen derartigen automatischen Betrieb. Dieses Eisenbahnsystem besorgt zwar

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einen verhältnismäßig rationellen Gütertransport über mittlere Strecken, doch ist jede Verbesserung zur weiteren Kostensenkung höchst erwünscht.

Die in den erwähnten Anmeldungen beschriebenen Eisenbahnsysteme haben einen aus mehreren Wagen bestehenden- Zug, der zwischen zwei seitlich angebrachten Schienen mit T-Profil läuft. Die Wagen haben das Gewicht tragende Räder,(Stützräder), die auf dem Schenkel des "T" laufen, und Leiträder, die sich gegen den Flansch des "T" anlegen. Es hat sich herausgestellt, daß dea? Schenkel der T-Profilschienen manchmal Unregelmäßigkeiten aufweist, die bei hohen Geschwindigkeiten von etwa 80 Stundenkilometern (50 mph) kaum einen ruhigen Lauf erreichen lassen. Außerdem müssen die Schienen in verhältnismäßig kurzen Abständen abgestützt werden·

DieSysteme gemäß den erwähnten Patentanmeldungen ermöglichen einen Transport an steilen Abhängen oder sogar in senkrechten Schächten nach oben (in diesemPall sind die Materialtransportwagen oben geschlossen) in der Weise, daß ein Antriebszahnrad mit einer an der Schiene angebrachten Zahnstange kämmt und eine zwangsläufige Aufwärtsbewegung bewirkt. Die Anlagen haben Übergangsabschnitte in dem Schienenweg an den Stellen, wo die Wagen von dem schnellen Lauf auf Schienenrädern zu der verhältnismäßig langsamen Antriebsart des Zahntriebs

heruntergebremst werden müssen. Letztere hat etwa eine 909827/1012

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Geschwindigkeit von 6,4 Stundenkilometer (4mph). Während der Zeit, in der das Fahrzeug langsamer wird und die Zahnstange erreicht, kann der Motor sehr langsam laufen oder auch abgeschaltet sein. Wenn der Motorantrieb eine große Trägheit,hat, können beim Beschleunigen des Motorantriebs an dem Zahnrad hohe Belastungen auftreten, wenn das Zahnrad auf die Zahnstange trifft. Verbesserun_fc . gea in diesem und in anderen Bereichen solcher Eisenbahnsysteme sind ein bedeutsamer Beitrag zur Kostensenkung für i'iittelstreckentransporte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Eisenbahnsystem für den automatischen Materialtransport über mittlere Strecken zu schaffen, das wirtschaftlicher arbeitet. Es soll einen rationelleren und besser genutzten Schienenweg und eine leistungsfähigere AntrieDsmascuine otter !lokomotive aabe.i,

Bei einer Ausfohrungsiorm der Erfindung dient eine eigene Lokomotive oder Antriebseinheit zum Ziehen und Halten jedes Materialwagens, im folgenden Model genannt. Die Antriebseinheit läuft auf zwei Doppel-T-Schienen, wobei ein Zugradpaar auf den Planschen des Doppel-T-Balkens läuft und außerdem zwei Leitradpaare vorgesehen sind. Jedes Leitradpaar legt sich gegen den Steg des Doppel-T-Balkens. Jedes Leitradpaar richtet ein

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so aus, daß dieses sich parallel zur Länge der Schiene, auf welcher es ruht, fortbewegt, dabei aber ungehindert um Kurven laufen kann. Auf solche Weise wird der Nachteil von starr an den Wagen befestigten Tandemrädern, wie sie etwa bei Eisenbahnwagen vorgesehen sind, vermieden, nämlich bei Kurven geradeaus zu rollen. Besonders wenn es sich um enge Kurven handelt, tritt eine starke Abnutzung am Umfang der Zugräder auf, die ein beachtliches Problem für die Wartung und Haltbarkeit aufwirft. Das gleiche Problem tritt bei den Standard-Luafwagen für Eisenbahnen auf, bei denen Radflansche dazu dienen, den laufwagen um Kurven zu zwingen. Bei solchen Luafwagen kommt es zur Abnutzung sowohl an demPlansch als auch an derSchiene und ziemlich viel Energie geht durch Reibung verloren. In dem erfindungsgemäßen System fährt die Antriebseinheit genau um jede Kurve, so daß ihre Räder ständig mit dem Geleis gefluchtet sind. Es kommt nicht zum Fressen und zu den davon herrührenden Energieverlusten.

Ein Doppel-T-Profil als Schiene, wobei die Zugräder auf dem Plansch laufen und die Leiträder sih. rollend frei gegen den Steg anlegen, ergibt ein leistungsfähiges Schienensystem. Bei den in den erwähnten Patentanmeldungen" beschriebenen Anlagen lagen die ΐ-förmigen Schienen auf der Seite und die Zugräder liefen auf dem frei vorstehenden Sehnekel des T, während die Leiträder sich gegen

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den Flansch des "T" anlegten. Die Hauptbelastung konzentrierte sich dabei auf den Abschnitt, v/oder frei ausladende Schenkel mit dem Flansch in Verbindung steht. Die Doppel-T-Schiene bietet demgegenüber eine bessere Verteilung der Belastung.

Bei der erfindungsgemäßen Doppel-T-Schiene wird die Haupt- w last des Fahrzeugs von den Rädern getragen, die auf dem Flansch, auch Gurt genannt, in dem Bereich über dem vertikalen Steg der Schiene laufen. Die Doppel-T-Schiene hält in dieser Konfiguration Biegekräften gut stand und man kann eine leichte Schiene mit verhältnismäßig weiten Abständen zwischen den Unterstützungspuakten verwenden. "⁰In weiterer Vorteil der Doppel-T-Schienenausführung liegt darin, daß der Schienenflansch aufgrund des zentral angeordneten tiefen Steges außerordentlich steif und gerade ist. Dies macht den Flansch widerstandsfähig gegen die Ausbildung von Welligkeit und Buckel sowohl bei der Fertigung als auch unter den Belastungen im Betrieb und bei der Installation. Die glattere Oberfläche erlaubt hohe Fahrgeschwindigkeiten bei geringeren Stoßen und Schwingungen. Die Flansche behalten in der Nähe der Vereinigungsstelle mit dem Steg am besten ihre Gleichmäßigkeit bei. Dadurch, daß die Zugräder auf dem Flansch in diesem seinem glattesten Bereich rollen, kommt ein ruhiger Lauf auch bei hohen Geschwindigkeiten von 80 Stundenkilometern (50 mph) zustande.

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Ein iCransportzug besteht aus Modeln aar Aufnahme des Iransportgutes und aus jeweils einer Antriebseinheit mit zwei Zugrädern zwischen jedem Modelpaar, die ein Ende des vorauslaufenden Models und ein Ende des nachlaufenden Models abstützt. Zapfengelenke können vorgesehen sein, um die Antriebseinheiten mit den beiden Modeln zu verbinden, so daß der Zug genügend Flexibilität zum Umlaufen horizontaler Kurven erhält. Doch gestatten solche Zapfengelenke dem Zug nicht, in eine steile Gefällstrecke überzugehen oder aus ihr herauszulaufen. Kugelgelenkverbindungen könnten verwendet werden, um die erforderliche Flexibilität für steile Gefälle zu erzielen, ^ber sie wurden die Model zu stark kippen lassen. Um zugleich die notwendige Flexibilität und Festigkeit zu erzielen, hat jede Antriebseinheit eine Zapfengelenkverbindung mit dem einen Model und eine Kugelgelenkverbindung mit dem anderen Model, so daß jeder Model ein Zapfengelenk an dem einen Ende und ein Kugelgelenk an seinem anderen Ende hat.Ein Zapfengelenk an nur einem Ende genügt, um ein Kippen zu verhindern, und ein Kugelgelenk an einem Ende sorgt für die nötige Biegsamkeit beim Übergang in eine Steilstrecke und für die Schräglage in Kurven.

Die Antriebskraft für die Fortbewegung des Fahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten wird über die Zugräder ausgeübt, die auch das Gewicht tragen. Um die Abnutzungs- und

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Ermüdungserscheinungen zu vermindern, die beim Angreifen starker Zug- und Torsionskräfte an einer einzigen freitra-genden Achse entstehen könnten, sind zwei koaxiale Achsen vorgesehen» Die zwei Achsen bestehen aus einer äußeren tragenden Achse, die das Gewicht des Fahrzeugs auf die Zugräder überträgt, und einer inneren Treibachse, die nur das Drehmoment zum Drehen der Zugräder überträgt. Eine Endkupplung verbindet die Treib- ^ achse mit der äußeren Seite des Zugrades. Diese Anordnung ermöeglicht die Anbringung eines Blindrades, das das Fahrzeug bei langsamer Fahrt trägt, und zwar an der tragenden Achse innerhalb des Zugrades.

Die Fahrzeuge sind für eine rasche F_ahrt auf denSchienen mit Hilfe der ruhig laufenden Zugräder gebaut, bis sie an eine Stelle kommen, wo eine langsame Fahrt notwendig ist, beispielsweise bei einer Steilstrecke. Auf den Lang-) samfahrstrecken steht ein Treibzahnrad an der Antriebs-. einheit mit einer Zahnstange an der Schien.e im Eingriff, um das Fahrzeug fortzubewegen. An Steilstrecken beispielsweise bewegt der Zahntrieb das Fahrzeug über ein starkes Gefälle nach oben oder verhindert das Durchgehen des Fahrzeugs bei der Fahrt nach unten. Für den Übergang von der Schnellfahrstrecke zur Langsamfahrstrecke werden die Elektromotoren abgeschaltet und die Bremsen im erforderlichen Maß angelegt, so daß dasFahrzeug auf eine geringe Geschwindigkeit verlangsamt wird, bevor das Treibzahnrad mi c der Zahnstange la kontakt jtcommi. Im Augenblick des 90 9 827/1012

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Eoncaktes kann der Elektromotor stillstehen, itfenn das Ireibzahnrad mit dem Antriebsmotor fest verbunden ist, müßte es den Motor ehnell auf die Antriebsgeschwindigkeit bringen. Bei einem Motor mit hoher Trägheit würde dies eine starke Belastung an den Zähnen des Zahnrades und der Zahnstange bedeuten. Um die Beanspruchung der Zähne des Zahntriebs zu verringern, ist eine Überholkupplung vorgesehen, die den Antriebsmotor von dem Zahnrad abkuppelt, bis der wiedereingeschaltete Motor die Geschwindigkeit des Treibzahnrades erreicht hat.

Die Überholkupplung verhindert zwar Überlastungen des Treibzahnrades, sie läßt aber den Zug auf steilen Gefällstrecken durchgehen, wo sonst der Zahntrieb das Fahrzeug abbremsen würde. Um ein solches Durchgehen zu verhindern, ist ein zweiter Zahntrieb vorgesehen, dessen Zahnrad eine längs derSchiae angebrachte Zahnstange erfaßt, nachdem das mit der Überholkupplung verbundene erste !Dreibzahnrad im Eingriff ist und der Motor auf seine volle Geschwindigkeit gebracht ist. W_enn das zweite Zahnrad im Eingriff ist, laufen beide Zahnräder mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der der Motor antriebt, und an dem zweiten Zahnrad ist keine Überholkupplung erforderlich. Da also das zweite Zahnrad keine Überholkupplung hat, kann es das !Fahrzeug auf den Gefällstrecken abbremsen und ein Durchgehen verhindern.

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Die Antriebseinheit ist mit Elektromotoren ausgestattet, die durch eine erzwungene Luftzirkulation gekühlt werden. Weiter hat die Antriebseinheit Bremsen, die zweckmäßigerweise gekühlt werden. Ein Kühlsystem saugt Luft durch das Motorgehäuse und bläst sie auf eine belüftete Bremsscheibe, so daß Motor und Bremse von einem einzigen Gebläse gekühlt werden. Die Kühlluft U: die κ Bremse ist zwar beim Durchtritt durch das Motorgehäuse etwa erwärmt worden, aber ihre Temperatur ist ausreichend niedrig, um die Bremse hervorragend zu kühlen.

Für den Betrieb eines vollständigen Sisenbahnsystems sind im allgemeinen Rangierbereiche notwendig, um einenZug aus der Hauptspur herauszunehmen und einen anderen Zug vorbeifahren zu lassen. Anstelle der üblichen horizontalen Rangieranordnung wird ein vertikaler Rangierbetrieb verwendet. D_as Nebengeleis für die Abstellung ' des Zuges ist über oder unter dem Hauptgeleis angeordnet und eine Rampe ist für die Oberführung des Zuges vom Abstellgeleis zum Hauptgeleis und umgekehrt vorgesehen. Auf diese Weise genügt eine einfachere Rangiereinrichtung und man spart zudem Platz.

Die neuen Merkmale der Erfindung gehen insbesondere aus den Ansprüchen hervor. Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen genauer erläutert,

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Pig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Eisenbahnsystems zum Gütertransport.

Fig. 2 zeigt das System der Pig. 1 von oben gesehen;

Pig. 3 ist ein Seitenriß einer Antriebseinheit des in Pig. 1 gezeigtenSystems;

Pig. 4 ist eine Endansicht, geschnitten nach der Linie 4-4 der Pig. 2;

Pig. 5 ist eine detaillierte Schnittansicht nach der Linie 5-5 der Pig. 3;

Pig. 6 ist e:^:ne Teilschnittansicht, die ein Detail aus einer anderen Ausführung der Erfindung zeigt, welche einen Zahntrieb zum Verhindern des "Durchgehens" bei Talfahrt verwendet;

Fig. 7 ist ein Schema des Bedienungsapparates für das System der Pig. I;

Pig. 8 ist eine Seitenansicht der vertikalen Rangiereinrichtung, die gemäß der Erfindung konstruiert ist.

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Fig. 1 bis 4 zeigen ein erfindungsgemäßes Einsenbahnsjrstem das eine Reihe von das Transportgut aufnehmenden Modeln 10 und jeweils eine tilgende Antriebseinheit 12 zwischen den Modeln und an den Enden des Zuges aufweist. Jeder ¹^₀ del 10 wird an seinen Enden von den beiden Antriebseinheiten abgestützt und jede Antriebseinheit wird von zwei Zugrädern 14 getragen, die auf den Flan-

W sehen 26 von Doppel-T-Schienen 16 ruhen. Jede Doppel-T-Schiene 16 wird von Stempen 18 über dem Boden getragen, die in Abständen längs des Schienenweges angeordnet sind. Jede Antriebseinheit hat zwei Ausleger 20, und jeder Ausleger haltert zwei Leiträder 22. Die Leiträder 22 schmiegen sich gegen die Stege 24 der Doppel-I-Sehienen und halten die Zugräder mit den Schienen gefluchtet, selbst in scharfen Kurven.

Jede Antriebseinheit 12 ist mit dem hinter ihr laufenden Model 10 über ein Z_apfengelenk 28 verbunden. Letzteres besteht aus einem Königszapfen 30, der durch zwei Zapfenlager 32 an der Antriebseinheit und durch zZapfenlöcher an dem einenEnde des Models ragt. Mit dem vorauslaufenden Model ist jede Antriebseinheit 12 über ein Kugelgelenk 34 verbunden, das aus einer am Ende des vorderen Models befestigten Kugel 36 und einer Pfanne 38 an der Antriebseinheit besteht.

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Die gelenkige Verbindung zwischen der Antriebseinheit 12 und dem von ihr gezogenen Model setzt die Abnützung der Räder beim Durchfahren von Geleiskurven merklich herab. Wenn die Zugräderachsen mit den Enden des Models starr verbunden wären, könnten weder die vorderen noch die hinteren Zugräder in Kurven mit der Schiene gefluchtet werden. Der Abrieb am Umfang der Zugräder wäre dann beträchtlich, besonders in Kurven mit kleinem Radius. Diese Abnutzung könnte ein ernstes Wartungs- und Haltbarkeitsproblem aufwerfen.

Gemäß der Erfindung sind also die Antriebseinheiten mit den Modeln gelenkig verbunden, so daß eine Bewegung gegeneinander möglich ist, und jede Antriebseinheit hat nur ein Zugräderpaar. Folglich kann sich die Antriebseinheit gegenüber den benachbarten Modeln so drehen, daß die zwei Zugräder ständig, selbst in Kurven, mit den Schienen gefluchtet bleiben. Das Mittel', um die Antriebseinheit zu einer solchen Drehung in die gefluchtete lage zu zwingen, sind die zwei Leiträderpaare 22 an jeder Antriebseinheit. Die leiträder sind an Auslegern 20 gehaltert. Ein Leitrad befindet sich vor und eines hinter jedem Zugrad. Die Leiträder schmiegen sich gegen den Steg der Schiene. Sie führen die Antriebseinheit derart, daß die Achse der Zugräder auf dem Krümmungsradius der Schienen zu liegen kommt. Auf diese Weise wird ein I¹TeSSeQ und der damit verbundenen Energie-

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verlust vermieden. Die Ausleger 20 haltern die Leiträder derart, daß sich der Rahmen der .antriebseinheit nicht seitlich verschieben kann. Die Leiträder empfangen ständig seitliche Kräfte von den Stegen der Schiene, um die Zugräder mit denSchienen auszurichten. Es gibt auch keine anderen Räder zur Abstützung der Antriebseinheit außer den Zugrädern, die zwischen ™ den Leiträdern angeordnet sind. Folglich kann die Antriebseinheit sich bequem drehen, um die Zugräder in der gefluchteten Stellung zu halten.

Die Verbindungen jeder Antriebseinheit 12 zu den hinter und vor ihr angeordneten Modeln 10 sind derart konstruiert, daß sie Stabilität gewährleisten, dabei aber doch das erforderliche Maß an Flexibilität bieten, um Kurven und Übergänge in und aus Steilstrecken zu bewältigen. t Das Zapfengelenk 28 zwischen der Antriebseinheit und dem von ihr gezogenen Model bietet eine Stabilität gegen Kippen, so da® der Model stets praktisch parallel zu den Schienen bleibt. Dabei gewährt es jedoch die notwendige Flexibilität, um zwei oder mehr Fahrzeuge in einem Zug um eine Kurve laufen zu lassen, ohne sich fest zulaufen. Das Kugelgelenk 36 zwischen jederAntriebseisxheit und dem vor ihr laufenden Model bietet sowohl die nötige seitliche Flexibilität für horizontale Kurven als auch die zum Übergang in oder aus Steilstrecken notwendige vertikale Abbiegefähigkeit. Außerdem gewährt das Kugel-

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gelenk auch die Drehbeweglichkeit um eine Längsachse, die die Schräglage in Kurven ermöglicht und einer ".Vagenfolge gestattet, durch einen schraubenförmigen Geleisabschnitt zu fahren und die Wagen zum Abladen ihrer Ladung zu kippen. Das Kippen der Wagen ist eine Methode zum automatischen Entladen des Zuges. Wenn eine solche Drehbeweglichkeit nicht erforderlich ist, kann statt des drehbev/eglichen Kugelgelenks auch ein Universalgelenk verwendet werden, das nur eine seitliche und vertikale Flexibilität bietet.

Der letzte Model eines Zuges ist mit der mit Rädern versehenen Einheit hinter ihm, (die nicht unbedingt einen Motor enthalten muß) nicht über ein Kugelgelenk sondern über ein £apfengelenk verbunden. Das Kugelgelenk am Hinterende jedes M_odels ist mittels Bolzen 37, die in Gewindebohrungen in dem Model eingeschraubt sind, befestigt. Die Bolzen halten eine kurze Stange 39» die die Gelenkkugel trägt. Die Bolzen 37 lassen sich unschwer wegnehmen, um für den letzten Model des Zuges das Kugelgelenk durch ein Zapfengelenk zu ersetzen.

Die Verwendung der Doppel-iD-Schienen schafft ein Geleis mit großer Festigkeit unter den von den Fahrzeugen herrührenden Belastungen und ermöglicht mit herkömmlichen Schienen als Geleis einen ruhigen Lauf bei hohen Geschwindigkeiten. Die Hauptlast des Fahrzeugs ruht auf

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den Zugrädern 14, die etwa in der gleichen Ebene liegen wie der vertikale Steg der Doppel-T-Schiene. Folglich werden fast die gesamten Biegekräfte, die auf die Schiene zwischen denAbstützungsstellen wirksam werden, von dem Steg 24 der Doppe1-I-Schiene aufgenommen und das Schienenmaterial wird voll ausgenützt.

Die Überlegenheit der Doppeli-T-Schiene beruht nicht nur auf dieser strukturellen Ausnützung, sondern auch darauf, daß das Stück des Flansches, das unmittelbar über dem Steg liegt, praktisch glatt ist. Bei der Herstellung oder im Gebrauch können die Flanscheder Doppel-T-Schienen wellig werden oder sich werfen. Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten von beispielsweise 80 Stundenkilometern könnten diese Buckel zu unerwünschten Schwingungen des Fahrzeugs führen. Es hat sich herausgestellt, daß der l'eil des Flansches an seiner Verbindungsstelle mit ) dem Steg am glattesten ist und diese Glätte auch im Betrieb lange Zeit beibehält. Folglich kann man auch für hohe Fahrgeschwindigkeiten handelsübliche Doppel-T-Schienen verwenden und damit die Herstellungs- und Wartungskosten der Anlage verringern.

Fig. 5 ist eine eingehende Ansicht einer Antriebseinheit, in der nur die rechts von der Mittellinie 50 gelegene Hälfte im Detail dargestellt ist. Die linke Hälfte entspricht der rechten» Die Antriebseinheit hat einen

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Rahmen 52, an welchem zwei Antriebsmotoren 54 montiert sind, von denen jeder eine eigene Motorwelle 56 treibt. Die Motorwelle ist über ein Schnellganggetriebe mit einem Zugrad 58 verbunden, das normalerweise während der schnellen Fortbewegung der Antriebseinheit auf dem Geleis auf dem Plansch 26 der Schiene 16 läuft. Ein Langsamlaufgetriebe verbindet die Motorwelle 56 mit einem Treibzahnrad 64. Das !reibzahnrad 64 steht mit einer Zahnstange 66 im Eingriff, die an allen Stellen, wo das Fahrzeug langsam fahren muß, also etwa in steilen Steigungen oder Gefällstrecken, an dem Plansch der Schiene angefügt ist.

Das Schnellganggetriebe hat ein erstes Zahnrad 68, das auf der Motorwelle 56 sitzt. Zahnrad und Motorwelle sind mittels eines Lagers 70 und eines zweiten nicht dargestellten Lagers in dem Rahmen drehbar abgestützt. Das erste Zahnrad treibt ein zweites Zahnrad 74, das auf einer zweiten, in Lagern 78 und 80 gelagerten Getriebewelle 76 verkeilt ist. Das zweite Zahnrad 74 treibt eine nicht dargestellte Kombination eines dritten Zahnrades und eines Ritzels, die nicht in der Ebene 5-5 der Fig. 2 liegt. Diese dritte Zahnrad-Ritzel-Kombination treibt ein viertes Zahnrad 82, das auf einer Antriebswelle 84 für denSchnellgang sitzt, Die Welle 84 ist in Lagern 86 und 88 imRahmen abgestützt. Auf dem einen äußeren Ende der Antriebswelle 84 ist mittels Kerbverzahnung

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ein Anschlußstück 90 befestigt. Das Anschlußstück 90 erfaßt eine Radfelge 92, auf der das Zugrad 58 montiert ist. Wenn sich also der Antriebsmotor 54 dreht, treibt er das Zugrad 58 mit hoher Geschwindigkeit an. Wenn das Zugrad mit dem Flansch 26 der Schiene im Eingriff ist, bewegt sich das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf der Schiene voran, beispielsweise mit 80 Stundenkilometern (50 mph).

Zu dem Langsamlaufgetriebe, das die Energie auf das Treibzahnrad 64 überträgt, gehören das erste Zahnrad 68 und das zweite Zahnrad 74, das die zweite Getriebewelle dreht. Ein zweites iatzel 94» das auf der zweiten uetriebewelle 7ö sitzt, treibt ein fünftes Zahnrad 96, das auf einer fünftenWelle 100 befestigt ist, die koaxial zur Motorwelle 56 angeordnet ist. Die fünfte Welle 100 ist in einem Lager 98 abgestützt, das zwischen ihr und der Motorwelle 56 liegt, sowie in einem Lager 102 zwischen ihr und dem Rahmen 52. Das Treibzahnrad 64 ist koaxial zur fünften Welle 100 montiert und erhält von dieser seine Antriebsenergie über eine Überholkupplung 104, die auf der fünften Welle angeordnet ist. Wenn sich das Fahrzeug auf den Gleisabschnitten bewegt, die eine Zahnstange 66 enthalten, wird es von dem Motor über das Treibzahnrad 64 mit Bewegungsenergie versorgt und fährt auf der Schiene mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit, etwa 6,4 Stundenkilometer (4 mph),

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vorwärts. Gleisabschnitte, die eine Zahnstange 66 enthalten, sind im allgemeinen nur in Bereichen mit steilen Steigungen oder Gefällen und an Lade- und Entladedocks vorgesehen, wo Bewegungen mit hohem Drehmoment und/oder niedrigen Geschwindigkeiten erforderlich sind.

Um die Fahrzeuge in die Lage zu setzen, sehr steile Steigungen hinaufzufahren und für das Abladen umgekippt zu werden, ist ein Hilfsrad 40 vorgesehen ,das auf dem unteren Plansch 61 der Schiene läuft. Ein Blindrad 106 ist koaxial mit dem Zugrad 58 angeordnet, um das Gewicht des Fahrzeugs oberhalb desFlansches 26 abzustüzen, wenn das Zugrad 58 nicht mit dem lansch in Eingriff ist, wie dies während der langsamen Fahrt der Fall ist. Eine Hilfsschiene 108 zur Absiitzung des Blindrades 106 oberhalb des Flansches ist an den entsprechenden Abschnitten auf der Schiene angebracht.

Das Zugrad 58 und das Blindrad 106, von denen jeweils nur eines das Gewicht des aufrechten Zuges trägt, sind nicht auf der Antriebswelle 84 für den Schnellgang befestigt, sondern auf einer eigenen tragenden Welle 110, die hohl ist und die Antriebswelle 84 umgibt. Die Anordnung einer eigenen Welle 110 hat den Zweck, die Last des Fahrzeugs von der Antriebswelle 84, die das Zugrad antreibt, zu isolieren. Ein Bruch der die Räder zu-

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gleich antreibenden und abstützenden Wellen wird oft durch Ermüdung verursacht, die von dem Zusammentreffen von Biege- und lorsionsbelastungen in der gleichen Achse herrührt. Bei jeder Halbdrehung der Achse kehren sich die an der AchseangreifendenBiegekräfte um, das heißt, der Achsenabschnitt, der vorher unter Zug stand, wird jetzt komprimiert und umgekehrt. Dies führt zu einem vorzeitigen Ermüdungsbruch, wenn man nicht sehr dicke Achsen verwendet.

Gemäß der vorliegendenErfindung wird das Zugrad 58 von einer stationären Achse 110 getragen und empfängt die Antriebsenergie, obwohl das Blindrad 106 zwischen dem Zugrad und dem Antriebsmotor angebracht ist. Dies wird dadurch möglich, daß die Antriebswelle 84 für den Schnellgang im Inneren der stationären, abstützenden Achse 110 untergebracht ist und mit dem Zugrad über das Anschlußstück 90 gekuppelt ist. Das Zugrad 58 ist auf der stützenden Achse 110 mittels zweier Wälzlager 112 drehbar und · auch das Bildrad 106 ist auf derAchse 110 mittels zweier weiterer Wälzlager 114· gelagert. Weder die Antriebswelle 84 noch die stützende Achse 110 sind Belastungsumkehr ungen ausgesetzt und daher können verhältnismäßig kleine Achsen verwendet werden.

IM den Übergang zwischen der schnellen Fahrt und der langsamen Fahrt zu schaffen, werden an den Stellen längs des

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Gleises, wo der Zug langsam Ähren soll, die Hilfsschiene 108 und die Zahnstange 66 angebracht. In. den Gleisabschnitten für schnelle Fahrt fehlen die Hilfsschiene 108 und die Zahnstange 66, so daß das Zugrad 58 das gesamte Gewicht des Fahrzeugs trägt und mit dem Flansch in Kontakt ist. Währenddessen wird das Hilfsrad 40 von einer mäßigenFederkraft an deirijunteren Flansch 61 zur Anlage gebracht. Hierzu wird eine nicht gezeigte das Hilfsrad tragende Achse federnd in Richtung zum Flansch gedrückt. Bei Annäherung an eiien Langsamfahrbereich ist eine Hilfsschisie 108 an dem oberen Flansch 36 befestigt, deren Höhe von nahezu Null bis zu der in der Figur gezeigten Höhe, die das Zugrad 58 von dem Flansch 26 abhebt, langsam zunimmt.

Wenn das Zugrad 58 von dem Flansch 26 abgehoben hat, kann das Fahrzeug automatisch langsamfahren. IJm die Geschwindigkeit des Fahrzeugs schnell zu verringern, kann auch noch eine Bremsung vorgenommen werden. Wenn eine genügende Strecke durchfahren worden ist, um das Fahrzeug weit genug abzubremsen, kommt der Kontakt mit der Zahnstange 66 zustande und das Treibzahnrad 64 kämmt mit der Zahnstange und bewegt das Fahrzeug zwangsläufig auf dem Geleis vorwärts. Das Bliödrad 106 hat die Aufgabe, das Treibzahnrad 64 gegen die Zahnstange 66 zu halten, so daß ein sicherer Eingriff gewährleistet ist.

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Während der Langsamfahrt dreht sich das Zugrad mit hoher Geschwindigkeit weiter; da es aber keinen Kontakt mit demFlansch 26 hat, bleibt es unwirksam. Diese Art des Übergangs von schneller Fahrt zu langsamer Fahrt machilkomplizierte Getriebekupplungen und Mechanismen zum automatischen Ein- und Ausrücken der Kupplungen überflüssig.

Die Verwendung einer Freilauf- oder Überholkupplung 104 für die Verbindung der Welle 100 mit dem Treibzahnrad ist ein wichtiger Faktor, um einen glatten Übergang von rascher zu langsamer Fahrt ohne komplizierte Transmissionsausrüstung zu ermöglichen. Di₈ Überholkupplung macht es möglich, daß das Treibzahnrad 64 mit der Zahnstange 66 kämmt und von der Zahnstange in rasche Drehung versetzt wird, ohne daß dazu der Motor und das Langsamganggetriebe schnell rotieren müssen. Die Überholkupplung 104 kuppelt nämlich das Treibzahnrad 64 von der fünften Welle 100 ab, wenn sich das Treibzahnrad schneller dreht als die Welle. Die Überholkupplung 104 hat Rollen 126, die in einer Einsenkung in dem Treibzahnrad eingebettet sind. Diese Einsenkung entspricht der Ausbildung einer herkömmlichen Überholkupplung, bei der ein von der innerenWelle 100 ausgeübtes Drehmoment die Rollen in einer geneigten Laufbahnrampe zusammendrängt, so daß das antreibende Drehmoment von der Welle auf das Zahnrad übertragen wird.

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Die Bedwtung der Überholkupplung wird offenbar, we un mau in BetracLUzielrfc, auf we lan. e Weise ein Übergang von der sdmeIlen zur langsamen Fahrt zustandekommt. In einem genügenden Abstand vor dem Einlaufen in einen Zahnstangen-Gleisabschnitt wird das Fahrzeug durch Abschalten des Motors und Anlegen der Bremse von seiner schnellen Fahrt abgebremst, bis es annähernd die Geschwindigkeit hat, die beimEintritt in die Zahntreibzone erforderlich ist. Dann wird das Fahrzeug von den Hilfsschienen 108 so weit angehoben, daß die Zugräder den Schienenflansch freigeben.

Das Ausschalten des Motors und das Bremsen kann durch geeignete Mittel an dem Geleis automatisch geschehen, wobei die Bremse angelegt wird, bis das Fahrzeug die erforderliche niedrige Geschwindigkeit hat. Fig. 7 zeigt einBeispiel für ein solches System, das zwei stromführende Schienen 130 und 132 hat, die denStrom für die Antriebsmotoren 134 liefern. Die eine Schiaae 130 ist ständig mit dem Motor 134 und mit einem Bremsbetätigungsmechanismus 136 verbunden. Die andere Schiene 132 ist über den Arm 138 eines Relais 140 entweder an den Motor 134 oder an den Bremsbetätigungsmechanismus 136 angeschlossen. Bin Betätigungsschalter 142 wird von einem nicht gezeigten Nocken geschaltet, der an dem Geleis an einer Stelle vor dem Beginn der Zahntriebzone angetan ist. Wenn der Betätigungsschalter 142 vor dem

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Nocken vorbeiläuft, schaltet er das Relais 140 um, so daß dieses nicht mehr dem Motor 134 sondern statt dessen dem Bremsbetätigungsmechanismus 136 Strom zuführt. Daraufhin werden die Bremsschuhe an die Bremstrommel angelegt und bremsen das Fahrzeug ab.

Ein m±t dem Hilfsrand 40 verbundener Geschwindigkeitsmesser 144 mißt die Fahrgeschwindigkeit. Wenn diese bis zu einem vorgegebenen Wert, etwa 6,4 Stundenkilometer, gesunken ist, schaltet der Ausgang des Geschwindigkeitsmessers ein zweites, nicht gezei-gtes Relais in dem Bremsbetätigungsmechanismus um, worauf die Bremsschuhe von der Bremstrommel abgehoben werden und das Fahrzeug ungehindert weiterfahren kann. An einer Stelle hinter dem Vorderende der Zahnstange 66 ist ein zweiter nicht dargestellter Nocken an dem Geleis angeordnet, der den Betätigungsschalter 142 erneut umschaltet, so daß der Motor wieder mit Strom versorgt wird.Selbstverständlich ist eine große Anzahl anderer Systeme ebenso geeignet, um den Motor aus- und einzuschalten und das Fahrzeug auf die richtige Geschwindigkeit beim Einlaufen in die Zahntriebzone herunterzubremsen.

Während des größten Teils der Übergangszone zwischen der schnellen und der langsamen Fahrt bewegt sich das Fahrzeug auf den Zugrädern 58 vorwärts und nur in den letzten wenigen M±ern dieser Strecke ist das Fahrzeug von der

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Hilfsschiene 108 angehoben. Während der Abbremsphase wird der Motor so weit verlangsamt, daß das Treibzahnrad 64 fast zum Stehen kommt. In manchen Fällen kann der Motor auch völlig stillstehen, da durch das Anheben des Fahrzeugs auf die Hilfsschiene 108 die Motordrehung und die i'ahrzeuggeschwindigkeit unabhängig voneinander geworden sind. Wenn das Treibzahnrad 64 mit der Zahnstange 66 in Eingriff kommt, muß es rasch auf die Betriebsgeschwindigkeit gebracht werden. Obwohl der Antriebsmotor anschließend wieder in Gang gesetzt wird, erreicht er die Betreiebsgeschwindigkeit doch erst, wenn das Treibzahnrad 64 bereits eine gewisse Strecke auf der Zahnstange 66 zurückgelegt hat. Wenn keine Überholkupplung 104 vorgesehen wäre, müßte das Treibzahnrad 64 den Antriebsmotor und das dazwischenliegende Getriebe rasch auf die volle Betriebsgeschwindigkeit bringen, sobald es mit der Zahnstange vollständig im Eingriff ist. Der Motor und das Getriebe haben eine hohe !Trägheit und der Versuch, beide in sehr kurzer Zeit auf die volle Geschwindigkeit zu beschleunigen, würde das Treibzahnrad übermäßig beanspruchen und könnte seine Zähne ausbrechen lassen. Dadurch, daß die Überholkupplung zwischengeschaltet ist, muß nur ein mechanisches Teil rasch auf die volle Geschwindigkeit gebracht werden, und das ist das Treibzahn- ' rad selbst, das ein verhältnismäßig niedriges Trägheitsmoment hat. Wenn der Antriebsmotor eingeschaltet wird, wird das anfängliche Drehmoment des Motors dazu ausge-

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nützt, daß das Getriebe beschleunigt wird. Wenn der Motor die Geschwindigkeit des Treibzahnrada 64 erreicht, fällt die Überholkupplung ein und das Fahrzeug wird ruhig auf seiner Zahntrieb-Geschwindigkeit gehalten. Der Übergang findet also ganz ohne Ruck statt.

In manchen Anlagen können lange Fällstrecken vorkommen. Normalerweise kann ein Motorantrieb dazu ausgenützt werden, die Bremsung des Fahrzeugs zu unterstützen und so eine allzu rasche Fahrt oder ein Durchgehen zu verhindern. Die Überholkupplung der Fig. 5 macht jedoch die Ausnützung des Antriebsmotors zum Abbremsen bei der Talfahrt unmöglich. Vielmehr gesiafctet die Überholkupplung 104 dem Treibzahnrad 64 eine rapide Beschleunigung, ohne daß der Motor beschleunigt wird, Um solches zu verhindern, sind nur einige der Antriebseinheiten mit Überholkupplungen ausgerüstet und der Rest hat eine feste Verbindung zwischen der Welle IQO und dem Treibzahnrad 64. Diese Einheiten mit der festen Verbindung vom Treibzahnrad zum Motor behalten diese Verbindung auch auf G_efällstrecken bei und erlauben dem Motor, als Bremse zu wirken.

In einem aus vielen Antriebseinheiten und Modeln bestehenden "ug gibt es im typischen Fall eine.vorderste Antriebseinheit und eine zweite Antriebseinheit, die beide Überholkupplungen für die Verbindung ihrer Treibzahnräder

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mit ihren Motoren h=ben. Solche Einheiten sind in Fig. dargestellt* Die dritte und die folgenden Antriebseinheiten haben nur feste Verbindungen zwischen Treibzahnrad und Motor. Diese Einheiten entsprechen der Fig. 5 mit der Ausnahme, daß statt der Überholkupplung 104 eine feste Verbindung vorgesehen ist. Die Speiseleitungen für alle Motoren sind miteinander verbunden, so daß alle Motoren gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden. Die Motoren werden mit Wechselstrom gespeist und sind Synchronmotoren, so daß sie sich alle mit gleicher Geschwindigkeit drehen.

Wenn die vorderste Antriebseinheit in eine Zahntriebzone einläuft, ist ihr Motor noch nicht wieder angeschaltet. Die Synchronisation iares Treibzahnrades mit der Zannstange geschieht in der Weise, wie sie in den oben erwähnten Patentanmeldungen beschrieben ist. Hierzu ist ein Zahnstangenstück mit kurzen Zähnen vorgesehen und die Zahnstange ist gegen die Bahn des Treibzahnrades federnd vorgespannt. Unmittelbar nachdem das Treibzahnrad die Zahnstangenzone erreicht hat, werden alle Motoren wieder in Gang gesetzt. Im allgemeinen erreichen die Motoren ihre volle Geschwindigkeit, bevor die dritte Antriebseinheit bei der Zahntriebzone ankommt. Wenn die Motoren die volle Geschwindigkeit haben, werden die Überholkupplungen in der ersten und zweiten Antriebseinheit eingerückt und die Motoren treiben den Zug. In dem Augenblick,

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in dem die dritte Antriebseinheit die Zahntriebzone erreicht, hat der Zug nahezu die volle Geschwindi^EJt für die Fahrt mit Zahntrieb. Da die Motoren auch alle mit voller Geschwindigkeit laufen, sind die Treibzahnräder der dritten und der folgenden Antriebseinheiten ohne weiteres zum Eingriff mit der Zahnstange synchronisiniert.

Fig. 6 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Erfindung, die eine der Fig. 5 entsprechende Antriebseinheit zeigt, mit dem Unterschied, daß ein zweites Treibzahnrad, das Hilfszahnrad 150, vorgesehen ist, um ein Durchgehen bei der Talfahrt zu verhindern. Das Hilfszahnrad 150 ist auf der gleichen fünften Getriebewelle 100' festgelegt, die das erste oder Haupt-Treibzahnrad 64' über eine Überholkupplung 104' antreibt. Neben der ersten Zahnstange 66^f ist auf der Schiene noch eine zweite Zahnstange 152 befestigt. Diese zweite Zahnstange-152 beginnt ein Stück nach der ersten Zahnstange. Folglich kommt das Hilfszahnrad 150 mit der zweiten Zahnstange 152 erst dann in Eingriff, wenn das Haupt-Treibzahnrad 64¹ mit der ersten Zahnstange 66^f bereits voll im Eingriff steht. Wenn das Hilfszahnrad mit seiner Zahnstange I52 kämmt, drehen sich die beiden Zahnräder 64^r und 150 mit der gleichen Geschwindigkeit.

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Eine Schwierigkeit kann bei der Verwendung zweier Zahnräder auftreten, nämlich daß diese außer Phase sind. Dazu kann es kommen, weil Überhoklkupplungen ■bezüglich ihrer Stellungen beim Einkuppeln im allgemeinen nicht im voraus bestimmbar sind. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, hat das Zahnrad 150 innerhalb seines Zahnkranzes 153 einen G-ummikern 151. Dieser Gummikern 151 gestattet dem Zahnkranz 153 eine Drehung gegen seine Welle um einen Winkel, der einer halben Zahnbreite entspricht. Wenn man es als notwendig erachtet, kann ein AnschlagmechanismuB vorgesehen werden, um eine Drehung über die halbe Zahnbreite hinaus zu verhindern. Wenn man ein solches Hilfszahnrad 150 vorsieht, können alle Antriebseinheiten gleich sein. Wenn alle Antriebseinheiten eine Überholkupplung 104^f haben, können die Motoren der Antriebseinheiten getrennt eingeschaltet werden, immer dann wenn die betreffende Antriebseinheit die Zahntriebzone erreicht, und man kann auch Asynchronmotoren ohne weiteres verwenden.

Der Antriebsmotor 54 wird von einem Kühlgebläse 116 gekühlt, das von einem Gebläsemotor 118 angetrieben wird, der von den Antriebsmotoren 54 separiert ist. Diese Luftkühlung dient auch noch dazu, eine Bremstrommel 120 zu kühlen, die beim Abbremsen des Fahrzeugs auf der Schiene von einer nicht gezeigten BremsBchuhanordnung erfaßt wird. Die Bremstrommel 120 kann beim Bremsvorgang eine ziemlich hohe Temperatur annehmen. Deshalb kann sie auch 909827/1012

mit einer Luft gekühlt werden, die bereits erwärmt ist, solange die Temperatur der erwärmten Luft merklich unter der verhältnismäßig hohen Temperatur der Bremstrommel liegt. Da der Antriebsmotor 54 normalerweise eine viel niedrigere Temperatur hat als die Bremstromel 120, können beide mit einem einzigen Kühlgebläse wirksam gekühlt werden. Dies geschieht in der vorliegenden Erfin- ^ dung, indem der Luftstrom erst den Motor und anschließend die Bremse umspült.

Bei dem Kühlsystem der Pig. 5 wird die Luft nicht in das Motorgehäuse geblasen, sondern das Kühlgebläse 116 erzeugt in dem Gehäuse des Motors 54 einen Unterdruck. Durch Einlasse 122 wird Luft in das Motorgehäuse gesaugt und von dem Gebläse 116 dann aus dem Motorgehäuse abgezogen. Die durch einen Auslaß 124 des Gebläses ausgestoßene Luft wird zur Mitte der gekühlten Bremstrommel 120 * gelenkt. Die Bremstrommel hat radiale Löcher, durch die die Kühlluft tritt. Die mit Löchern versehene Bremstrommel kann zwar ohne ein Gebläse auskommen, weil die Drehung die Bremstrommel als ein Zentrifugalgebläse arbeiten läßt, aber die Kühlwirkung wird wesentlich gesteigert, wenn Luf in den Einlaß der Bremstrommel gedrückt wird. Dadurch, daß die gleiche luft durch den Motor gesaugt und gegen die Bremse geblasen wird, kommt ein wirksames Kühlsystem für die Antriebseinheit zustande.

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Zum Rangieren der Züge ist eine vertikale Rangiereinrichtung vorgesehen, die in Pig. 8 dargestellt ist. Auf ä.pm Hauptgeleise 160 wird eine lücke von einem Gleisabschnitt 162 überbrückt, der mit dem Hauptgeleise bei 170 schwenkbar verbunden ist. Normalerweise ist der schwenkbare Gleisabschnitt mit dem Hauptgeleise gefluchtet, so daß die Pnhrzeuge ungehindert durchfahren können. Ein Webengeleis 164, das unmittelbar über dem Hauptgeleis angebracht ist, ist lang genug, um einen Zug aufzunehmen. Eine an dem einen Ende 172 des Nebengleises 164 schwenkbar befestigte Rampe 166 kann in die bei 166' dargestellte Stellung gesenkt werden, um einen bei 168 gezeigten Zug von dem JNebengelei s zum Hauptgeleis fahren zu lassen. Wenn die Rampe gesenkt ist, ist der schwenkbare Gleisabschnitt 162 des Hauptgeleises in die bei 162' gezeigte Stellung heruntergeschwenkt.

Alle Gleisabschnitte, einschließlich des Nebengleises 164 und der Rampe 166, sind aus Doppel-T-Sehienen gebaut. Wenn die Rampe 166 gesenkt ist, sind die Flansche ihrer Schienen mit den Planschen der Schienen des Hauptgeleises gefluchtet. Die gekrümmten Abschnitte an beiden Enden der Rampe ermöglichen einen ruhigen Lauf der Fahrzeuge und die Model brauchen nur in beschränktem Maß gekippt zu werden, wenn die Fahrzeuge von dem Uebengeleis auf das Hauptgeleis rollen. Zwischen den Enden der Rampe 166 und den Enden des Nebenge-

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leises bzw. des Hauptgeleises ist ein Spalt gelassen, um Spielraum iiir dxe oCiitfeukueweg,Uug ·δ\χ geben, ^beuso ist ein Spalt zwischen dem schwe.ikbareri 3-leisabsciinj.tt Ib2 und den Enden aes angrenzenden Haucbgeleises vorgesehen. Die Spalte sind so schmal, daß heim Überlaufen der Zugräder kein nennenswerter Stoß erfolgt.

Die Fahrzeuge, die auf dem Mebengeleis 164 abgestellt werden sollen, können in der Weise umrangiert werden, daß sie entweder rückwärts die Kampe hinaufgeschoben werden oder daß eine zweite Rampe vorgesehen wird, die der in Pig. 8 gezeigten gleicht und.über die die Fahrzeuge vorwärts hinausfahren können; um die freien Enden 174 und 175 des schwenkbaren Gleisabschnittes "bzw« der Rampe zu bewegen, sind Druckkolben 182 und 184 vorgesehen, Diese sind mit den Schienenflanschen über Bügel 178 und 180 verbunden und bewegen den schwenkbaren Ge- f leisabschnitt und die Rampe auf und ab. Die Bügel sind an den Außenseiten der Flansche montiert, so daß sie die Achsen der Antriebseinheit nicht stören. Das Uebengeleis kann selbstverständlich auch unter dem Hauptgeleis angeordnet werden, wobei eine ähnliche Rampe, wie beschrieben, vorgesehen werden kann.

Gegenüber den beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind im Rahmen der Erfindung, der durch die Ansprüche gegeben ist, Abänderungen möglich.

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Claims

- 33 Patentansprüche

1. Eisenbahnsystem zur Fortbewegung von Fahrzeugen auf Schienen, gekennzeichnet durch

mehrere Zugräder (14)» die auf den Schienen (16) rollen und einen Rahmen tragen, und durch mehrere leitrader (22), wobei jeweilsjein Leiträderpaar in der Nähe jedes Zugrades mit der Schiene in solchem Kontakt ist, daß es eine seitliche Verschiebung des Rahmens verhindert, und wobei die Leiträder eines Paares in Längsrichtung der Schiene hintereinander angeordnet sind.

2.System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geleis aus zwei im Abstand nebeneinander laufenden Schienen (16) besteht un^daß zwei Zugräder (14-) vorgesehen sind, eines auf jeder Schiene, durch die allein das Gewicht des Rahmens auf die Schienen übertragen wird.

3.System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen Doppe1-T-Profillaben mit einem oberen Plansch (26) einem unteren Elanseh (61) und einem die Plansche verbindenden Steg (24)» der etwa vertikal steht, und daß die Zugräder auf dem oberen Plansch rollen und die Leiträder mit dem Steg in rollendem Kontakt stehen.

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4.System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugräder mindestens mit einem Teil auf dem Bereich des oberen Flansches (26) unmittelbar über der Verbindungs stelle desSteges mit dem oberen Plansch aufliegen, der sich durch besondere Glätte auszeichnet.

5. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Hilfs- ^ rad (40), das schwenkbar an dem Rahmen gehaltert ist und an den unteren Plansch (61) auf der dem Steg abgewandten Seite anlegbar ist, um den Rahmen auch dann auf den Schienen zu halten, wenn das Fahrzeug mit der Unterseite nach oben gekehrt ist.

6. Eisenbahnsystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Reihe von Modeln zur Aufnahme des Transportgutes, dadurch gekennzeichnet, daß zv/iachen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Modeln (10) eine Antriebsein- w heft (12) mit zwei tragenden Rädern (14) zwischengeschaltet ist, die mit dem einen Model über ein Zapfengelenk (28) verbunden ist, welches ein Verkippen der Antriebseinheit relativ zu diesem Model verhindert, aber ein Verschwenken der Antriebseinheit gegenüber dem Model um eine vertikale Achse erlaubt, während zwischen der Antriebs einheit und dem anderen Model ein Universalgelenk (34) eingefügt ist, das sowohl ein Verschwenken dieses Models gegen die Antriebseinheit um eine vertikale Achse als auch ein Kippen der Antriebseinheit relativ zu diesem Model erlaubt.

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7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

das Universalgelenk (34) ein Kugelgelenk ist, das zusätzlich noch eine relative Drehung um eine zur Länge des GeJeises parallele Horizontalachse erlaubt.

8. Antriebseinheit für ein Eisenbahnsystem, insbesondere für ein System nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an einem Rahmen (52) gehalterte stützende Hohlachse (110), auf der ein Zugrad (14) drehbar befestigt ist, das von einem am Rahmen befestigten Motor (54) über eine Antriebswelle (84) angetrieben \\rird, die sich dir cn die Bohrung der stützenden Hohlachse (110) erstreckt und an deren einem Ende der Motor angekuppelt ist und an deren anderem Ende ein Anschlußstück (90) die '.ntriebswelle mit dem Zugrad verbindet.

9. Antriebseinheit nach Anspruch 8, gaennzeich.net durch ein Blindrad (106), das auf der stützenden Achse (110) auf der dem Rahmen zugekehrtenSeite des Zugrades drehbar gelagert ist.

10. Eisenbahnsystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Antriebseinheit, insbesondere nach Anspruch 8 oder 9, die einen Antriebsmotor zur Portbewegung auf den Schienen und eine Bremsvorrichtung zur Verlangsamung der Antriebseinheit enthält, gekennzeichnet durch eine Gebläseanordnung (116), die auf der Antriebs-

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einheit montiert und derart angeschlossen ist, daß die von ihr bewegte Luft zuerst an dem Antriebsmotor (54) und dann an der .Bremsvorrichtung (120) vorbeistreicht.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseanordnungaus einem Luftgebläse mit Einlaß und Auslaß besteht, wobei der Einlaß mit dem Motor und der Auslaß mit der Bremsvorrichtung verbunden ist und an dem Motor Zustromöffnungen (122) für die Umgebungsluft vorgesehen sind.

12. Eisenbahnsystem für die Portbewegung eines Zuges auf einem Teil des Gleisweges mit hoher Geschwindigkeit und auf einem anderen Teil mit niedriger Geschwindigkeit, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 10, 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (54) für den Zug eine Welle (100) für Langsamfahrt hat, über welche die Antriebsenergie auf den Langsamfahrstrecken übertragen wird, und daß ein Hauptantriebselement (64) für Langsamfahrt vorgesehen ist, welches den Zug bei geringer Geschwindigkeit auf dem Geleis vorwärtsbewegt, und daß zwischen der Welle für Langsamfahrt und diesem nauptantriebselement eine Überholkupplung (104) zwischengeschaltet ist, die annähernd daan auskuppelt, wenn das Hauptantriebselement sich rascher bewegt als die .<elle, und die einkuppelt, annähernd wenn die Welle sich

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mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie das Hauptantriebs element, so daß das Hauptantriebselement rasch beschleunigt λ'/erden kann, ohne den Motor zu beschleunigen.

13. 33^rstem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Hilfsantriebselement (150), das mit dem Geleis auf steilen Gefällstrecken in Eingriff kommt und das mit der Welle (10O¹) für Langsamfahrt verbunden iot, so daß auf dioson G+oilen Ge^rälIstrecken eine Energieübertragung von dem Hilfsantriebselement sum Motor stattfindet, um ein Durchgehen zu verhindern.

14. System nach Anspruch 1^, dadurch gekennzeichnet,daß an d<->m Geleis ein erstes Kontaktelement (66) nahe dem Beginn von steilen Gefällstrecken vorgesehen ist, das mit dem Hauptantriebselement (64) in Eingriff kommt, und daß vor diesem ersten Kontaktelement auf dem Geleis ein zweites Kontaktelement (152) angebracht ist, das mit dem Hilfsantriebselement (150) in Eingriff kommt, wobei die VieHe (100') auf die Geschwindigkeit des Hauptantriebselementes beschleunigt wird, bevor das Hilfsantriebselement mit dem Geleis in Eingriff kommt.

15. System, gekennzeichnet durch

zwei beabstandete Doppel-T-Schienen (16) mit Obergurt (26), Untergurt (61) und einem die Gurte verbindenden Steg (24),

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eine Wageneinheit (12) mit zwei Zugrädern (14), die auf der Oberseite des Obergurtes der einen bzw. der anderen Schiene entlangrollen,

zwei Leiträder(22) für jedes Zugrad, dio an der ^IiTagereintieit derart gehaltert sind, daß sie sich an den Steg derjenigen Schiene anlegen, mit der das zugehörige Zugrad im Kontakt ist, und daß die beidenltäder eines Leitradpaares hintereinander gefluchtet gehalten werden, so daß das zugehörige Zugrad mit der Schiene, auf 'Ie"" eo läuft, ausgerichtet bleibt.

16. System nach Anqruch 15, gekennzeichnet durch zwei Blindräder (106), die an der Einheit jeweils nächst jedem Zugrad drehbar gelagert 3ind, zwei Hilfsschienenstücke (108), die jeweils an einer der beabstandeten Schienen (16) längs vorbestimmter Langsamiah rs tr ecken befestigt sind und mit den Ülindrädern in solchen Kontakt kommen, daß die ^T;.^rageneinheit weit genug angehoben wird, um die Zugräder von den Obergurten abzuheben,

eine im Langsamfahrbereich wenigstens längs einer der beiden Schienen angeordnete Zahnstange (66) ein an der Wageneinheit befestigtes l'reibzahnrad (64), das mit der Zahnstange in den Langsamfahrbereichen kämmt und dieWageneinheit dort fortbewegt, einen an der Wageneinheit befestigten Motor (54), der über ein erstes Getriebe (68,74,82,84) mit den Zugrädern (5

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und über ein zweites Getriefte (68,74,94,96,100) mit dem Treibzahnrad (64) verbunden, ist.

17. Eicenbahnnj-stem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Motor (54) und dem Treibcahnrad (6/1) eine Überho!kupplung (104) eingeschaltet /st, die letzteres von dem Motor abkuppelt, wenn das Treibzahnrad sich rascher in einer Richtung bewegen will als der Notor, wodurch das Treibzahnrad rasah beschleunigbar ist, ohne daß dabei auch der Motor oder das verbindende Getriebe beschleunigt wird.

18. Ilisenbahnsystem nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein zweites Zahnrad (Hilfszahnrad 150), dHs mit einer zweiten Zahnstange (152) in Eingriff bringbar ist und mit dem Motor derart verbunden ist, daß in den steilen Gefällstrecken eine Kraftübertragung vom Hilfszahnrad zum Motor stattfindet.

19. Eisenbahnsystem nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch zwei Blindräder (106), die be·⁵ de jeweils koaxial mit einem der Zugräder und zwischen, dem Zugradpaar angeord-

_ω net sind,

co Hilfsschienenstücke (108), die an den Obergurten der oo

*° Schienen angebracht sind und beim Kontakt mit den Blind-2^ rädern die^T:/ageneinheit weit genug hochheben, um die

-* Zugräder von den Obergurten abzuheben, eine °n der V/ageneinheit befestigte Hohlachse ("¹T⁰), die d°O eine der beiden Blindräder und mindestens

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teilweise das eine der beiden Zugräder durchzieht, und zum Abstützen der Wageneinheit an diesem Zugrad dient, ein zwischen der Hohlachse und diesemjeinen Blindrad angeordnetes lager (114), durch welches das Blindrad auf der Hohlachse drehbar ist, und ein zweites Lager (112) auf der Hohlachse, das das eine Zugrad drehbar lagert* ein an der Wageneinheit befestigter Motor (54)· zum Antreiben des genannten Zugrades,

eine mit dem Motor gekuppelte Antriebswelle (84), die mit einem Stück durch die Bohrung der Hohlachse ragt und an ihrem einen aus der Achse vorstehenden Ende ein AnscTilußstück (90) zur Verbindung der Antriebswelle mit dem genannten Zugrad auf dessen von dem Blindrad abgewandten Seite hat.

20. Eisenbahnsystem nach Anspruch 15 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugrä- ψ der an einer solchen Stelle der Wageneinheit angeordnet sind,daß sie auf dem Teil des Obergurtes laufen, der unmittelbar über dem Steg liegt, so daß ein ruhiger Lauf gewährleistet ist.

21. Eisenbahnsystem nach Anspruch 15 oder einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Model (10), der hinter der Wageneinheit (12) angeordnet ist mit einem ersten Ende nächst dieser Wageneinheit und mit einem zweiten Ende von dieser Wageneinheit entfernt,

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"Mittel, um das zweite Ende des Models auf den Schienen abzustützen,

einen zweiten Model, der vor der Wageneinheit angeordnet ist mit einem ersten Ende nächst der Wageneinheit und einem zweiten auf den Schienen abgestützten Ende, ein Zapfengelenk (28) zur Verbindung der Wageneinheit mit dem ersten Ende eines der beiden Models, das lediglich eine Schwenkbewegung um eine vertikale Achse zwischen der Wageneinheit und diesem Model erlaubt, und eine Gelenkverbindung (34) zwischen der Wageneinheit und dem ersten Ende des anderen Models, die eine Schwenkbewegung zwischen Wageneinheit und diesem Model sowohl um eine vertikale als auch um eine horizontale Achse erlaubt.

22. Eisenbahnsystem nach Anspruch 15 oder einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abstellgleis (164) mit zwei beabstandetenSchienenästen, die etwa senkrecht über oder unter dem Hauptgleis (160) angeordnet sind, und durch eine Bampe (106) aus zwei parallelen Schienenstücicen, die mittels einer Schwenkvorrichtung wahlweise in eine erste Stellung schwenkbar ist, in der ihr eines Ende mit den Schienenästen des Abstellgleises und ihr zweites Ende mit den Schienen des Hauptgleises gefluchtet ist, sowie in eine zweite Stellung, in der das vorher mit dem Hauptgleis gefluchtete Ende gegen letzteres so weit senkrecht versetzt ist, daß die Fahrt auf dem Hauptgleis nicht behindert ist.

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23· Eisenbahnsystem nach. Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptgleis einen abgesonderten Gleisabschnitt (162) hat, der in seiner normalen Stellung mit dem übrigen Hauptgleis gefluchtet und aus der Normalstellung derart verschwenkbar ist, daß sein eines Ende weit genug von dem übrigen Hauptgleis entfernt wird, um die Rampe an das übrige Hauptgleis anlegen zu können, wobei die Ober- und Untergurte der Rampen-Schienen am Anschlußende mit den Ober- und Untergurten des Hauptgleises ausgerichtet werden.

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