DE19645353A1

DE19645353A1 - Compatible bogie

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Publication number: DE19645353A1
Application number: DE19645353A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-04
Filing date: 1996-11-04
Publication date: 1997-05-15

Abstract

The bogie comprises two different types of wheels for two different track gauges, with the wheels of one type adjustable in height by means of a hydraulic or pneumatic cylinder or a spindle. With an especially robust and wear resistant construction the wheels of one type can be attached, together, on a frame which is height adjustable with the aid of guide pillars.

Description

Für die Eisenbahn könnte es sich vorteilhaft erweisen, eine größere Spurweite einzuführen. Die heutige Spurweite ist 1.43 Meter. Die Breite der Wagen ist mittlerweile etwa 3 Meter. Die Spurweite von 1.43 Meter wurde ursprünglich im Jahre 1825 von Stephenson für die Eisenbahnstrecke Stockton - Darlington festgelegt. Die Züge damals waren nicht breiter als die Schienen.It could prove advantageous for the railways to introduce a larger gauge. Today's gauge is 1.43 meters. The width of the car is now about 3 meters. The 1.43 meter track was originally by Stephenson in 1825 for the railroad line Stockton - Darlington set. The trains were back then not wider than the rails.

Ein heutiger Zug würde bei größerer Spurweite mehr Stabilität gewinnen. Die Geschwindigkeit bei Kurvendurchfahrt könnte erhöht werden.Today's train would be more with a larger gauge Gain stability. The speed when cornering could be increased.

Die zulässige Zentrifugalbeschleunigung bei Kurvendurchfahrt z zul liegt auf alten Strecken bei z zul = 0.1 g, g = Erdbeschleunigung. Damit die Fahrgäste das z nicht bemerken, sind die Gleise um 6 Grad geneigt, tan 6 Grad = 0.1. Nehme an:
z soll auf z = 0.4 g erhöht werden. Die Gleise müßten um 20 Grad geneigt werden, tan 20 Grad = 0.4.The permissible centrifugal acceleration when driving through a curve z zul on old routes is z zul = 0.1 g, g = gravitational acceleration. So that the passengers do not notice the z, the tracks are inclined by 6 degrees, tan 6 degrees = 0.1. Accept:
z should be increased to z = 0.4 g. The tracks would have to be inclined by 20 degrees, tan 20 degrees = 0.4.

Ein heutiger Zug würde nach meiner Rechnung bei z = 0.4 g bereits entgleisen. Bei doppelter Spurweite 2.8 Meter, so breit wie der Zug ist, entgleist der Zug erst bei z = g. Wegen z = v²/R könnte bei Erhöhung z von z = 0.1 g auf z = 0.4 g v um einen Faktor 2 erhöht werden.According to my calculation, today's train would be at z = 0.4 g already derailed. With double track width 2.8 meters, as wide as the train is, the train derailed at z = g. Because of z = v² / R, increasing z by z = 0.1 g can be increased to z = 0.4 g v by a factor of 2.

Es ist die Frage, ob eine Neigung von 20 Grad für die Fahrgäste noch erträglich ist. Vielleicht sollte doch nur auf z = 0.2 g erhöht werden.The question is whether an incline of 20 degrees for that Passengers is still bearable. Maybe just should can be increased to z = 0.2 g.

Andererseits:
Bei größerer Spurweite wird auch der Fahrkomfort besser. Es ist nicht unbedingt einzusehen, daß der supermoderne ICE auf den gleichen Gleisen fährt, die Stephenson im Jahre 1825 konstruiert hat.On the other hand:
With a larger track width, driving comfort also improves. It is not necessarily clear that the ultra-modern ICE runs on the same tracks that Stephenson constructed in 1825.

Bei einer Gleisumrüstung muß Kompatibilität gewährleistet sein. Es gibt 2 Möglichkeiten:Compatibility must be guaranteed when upgrading a track be. There are 2 possibilities:

1) The new tracks are built so that the old trains too can drive on it.
2) The new trains are built so that they are on both varieties Can drive tracks.

Es ist nicht zweckmäßig, das gesamte Netz der Deutsche Bahn AG umzurüsten. Die Umrüstung könnte sich auf einen kleinen Teil beschränken, stark belastete Fernverkehrsstrecken. Daher muß sogar auf Dauer Kompatibilität gewährleistet sein.It is not appropriate to use the entire network of Deutsche Bahn AG convert. The retrofit could affect a small one Restrict part, heavily loaded long-distance routes. Therefore, compatibility must be guaranteed even in the long run be.

Möglichkeit 1 läßt sich dadurch realisieren, daß das neue Gleis aus 4 Schienen besteht, 2 äußeren mit neuer Spurweite und 2 inneren mit alter Spurweite.Possibility 1 can be realized in that the new Track consists of 4 rails, 2 outer with a new gauge and 2 inner ones with old track gauge.

Vom ästhetischen Standpunkt her gefällt mir diese Lösung als Dauerlösung nicht so gut. Ich fände es schöner, wenn der Zug so gebaut wird, daß er auf beiden Sorten Schienen fahren kann. I like this solution from an aesthetic point of view not as good as a permanent solution. I would find it nicer if the train is built so that it runs on both types of rails can drive.

Aufgabe:
Ein Zug soll so gebaut werden, daß er auf 2 verschiedenen Spurweiten fahren kann.Task:
A train should be built so that it can run on two different gauges.

Lösung:
Es wird ein sog. kompatibles Drehgestell eingeführt. Das Drehgestell hat 8 Räder, 4 für die alte und 4 für die neue Spurweite. Die 4 Räder für die neue Spurweite sind fest. Die 4 Räder für die alte Spurweite sind in der Höhe beweglich. Auf altem Gleis wird der ganze Zug um 20 cm angehoben. Die Bewegung der Räder für die alte Spurweite erfolgt mittels Hydraulikzylinder oder mittels einer Spindel.Solution:
A so-called compatible bogie is introduced. The bogie has 8 wheels, 4 for the old and 4 for the new gauge. The 4 wheels for the new gauge are fixed. The 4 wheels for the old gauge are movable in height. On the old track, the whole train is raised by 20 cm. The wheels for the old track gauge are moved by means of a hydraulic cylinder or a spindle.

An ein sog. kompatibles Drehgestell sind u. a. folgende Anforderungen zu stellen:At a so-called compatible bogie u. a. the following To make demands:

1) Lane change can be carried out easily
2) Security guaranteed
3) No wear
4) Costs as low as possible.

In Europa gibt es unterschiedliche Spurweiten. Ausgehend von dieser Problematik haben sich schon verschiedene Leute damit beschäftigt, einen Zug für 2 Spurweiten kompatibel zu bauen. Wenn ich richtig informiert bin, so werden heute an den Grenzen immer noch ganze Drehgestelle ausgewechselt, von den Lösungsvorschlägen eines kompatiblen Drehgestells hat keiner vollends überzeugt (vielleicht zu Unrecht).There are different gauges in Europe. Starting from Various people have already dealt with this problem busy building a train for 2 gauges compatible. If I am properly informed, today will be sent to the Borders still exchanged entire bogies, of which Has proposals for a compatible bogie no one is completely convinced (perhaps wrongly).

In einem Zeitungsartikel ("Schienen der Welt", Monats zeitschrift des internationalen Eisenbahnverbandes, Juli 1982) finden sich folgende Informationen:
Spanien und Frankreich haben unterschiedliche Spurweite. Der internationale Eisenbahnverband (UIC) hat 1966 einen Wettbewerb für ein kompatibles Drehgestell ausgeschrieben. Die eingereichten Lösungsvorschläge sahen alle vor, daß beim Spurwechsel die Räder axial auf der Achse verschoben werden. 2 Lösungen wurden gebaut und auf Verschleiß und Kosten untersucht. Resultat: Bei einem System trat unerwünschter Verschleiß auf und das andere System war zu teuer.The following information can be found in a newspaper article ("Schienen der Welt", monthly magazine of the international railway association, July 1982):
Spain and France have different gauges. The International Union of Railways (UIC) launched a competition for a compatible bogie in 1966. The proposed solutions all provided that when changing lanes, the wheels were moved axially on the axle. 2 solutions were built and examined for wear and cost. Result: One system suffered unwanted wear and the other system was too expensive.

Betrachte meinen Lösungsvorschlag hinsichtlich Verschleiß und Kosten: Das Drehgestell könnte so gebaut werden, daß sich die 4 Räder für die alte Spurweite an einem Rahmen befinden. Der Rahmen wird mit Hilfe von 4 Säulenführungen geführt. In der Mitte befindet sich ein großer Hydraulikzylinder. Bei einem Gewicht eines Wagens von 50 t muß ein Zylinder 25 t drücken, kein Problem.Consider my proposed solution for wear and cost: the bogie could be built that the 4 wheels for the old track gauge on a frame are located. The frame is made using 4 column guides guided. There is a large one in the middle Hydraulic cylinder. With a weight of a car of 50 t a cylinder must press 25 t, none Problem.

Es handelt sich um eine sehr robuste Konstruktion. Eine hydraulische Presse, z. B. für Autobleche, ist ähnlich konstruiert. Mit der Presse lassen sich mehrere 100 000 Autobleche herstellen, ohne daß Verschleiß an den Führungen auftritt.It is a very robust construction. A hydraulic press, e.g. B. for car sheets, is similar constructed. With the press several hundred thousand Manufacture car sheets without wear on the Guides occurs.

Hinsichtlich der Kosten ist folgendes zu bemerken:
Die Säulenführungen sind nicht ganz billig. Sie müssen einen Durchmesser 10 bis 20 cm haben. Man kann nicht gerade den billigsten Baustahl verwenden, das Material muß etwas besser sein.With regard to costs, the following should be noted:
The column guides are not cheap. They must have a diameter of 10 to 20 cm. You can't use the cheapest structural steel, the material has to be a little better.

Die Buchsen müssen auch aus einem teureren Material sein, Rotguß, wenn ich mich richtig erinnere.The bushings must also be made of a more expensive material, Gunmetal, if I remember correctly.

Die Fertigungskosten (Drehen auf einer Drehmaschine, Schleifen), auch die Fertigungskosten für den Rahmen, sind nicht so hoch. Die Gesamtkosten hängen davon ab, wie teuer und hochwertig der Stahl für die Säulenführungen und das Material für die Buchsen sein muß.The manufacturing costs (turning on a lathe, Grinding), including the manufacturing costs for the frame, are not that high. The total cost depends on how expensive and high quality the steel for the column guides and the material for the bushings must be.

Zu Forderung 1:
Der Spurwechsel ist leicht durchzuführen, die Fahrgäste bemerken ihn kaum. Der Zug wird mit geringer Geschwindigkeit (kleiner 1 cm/sek) angehoben bzw. abgesenkt.For requirement 1:
The lane change is easy to carry out, the passengers hardly notice it. The train is raised or lowered at a low speed (less than 1 cm / sec).

Zur Sicherheit:
Die Säulenführungen lassen sich stabil befestigen. Der verschiebliche Rahmen muß in den Endpositionen sicher arretiert werden. Auch dieses läßt sich machen.For safety:
The column guides can be securely attached. The sliding frame must be securely locked in the end positions. This can also be done.

Fazit:
Das kompatible Drehgestell ist technisch kein Problem, und die Kosten lassen sich wahrscheinlich in einem vertretbaren Umfang halten.Conclusion:
The compatible bogie is technically not a problem and the cost can probably be kept to a reasonable level.

Claims

1. Compatible bogie, which is equipped with 2 different types of wheels for 2 different track gauges, characterized in that the wheels of one type are adjustable in height with the aid of a hydraulic cylinder (pneumatic cylinder) or a spindle.

2. Compatible bogie according to claim 1, characterized in
that in a particularly robust and low-wear design, the wheels of one type are fastened together on a frame which is adjusted in height;
that the frame is guided using column guides.