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B e s c h r e i b u n g zur Patentanmeldung des "Vorrichtung zur Sicherung
der Spurführung von Schienenfahrzeugen" Bei den zur Zeit bestehenden Schienenbahnen
mit ihren verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten liegt kein Bedarf vor, die
Schienenfahrzeuge durch besondere Vorrichtungen gegen Entgleisungen zu schützen.
Die Ausbildung der Laufräder auß Stahl mit genormter Lauffläche und Spurkranz bzw.
diejenige des Gleiskörpers sowie bestimmte Ladevorschriften haben seit Bestehen
derartiger Bahnen bewiesen, daß bei den bisherigen Betriebsverhältnissen allen Anforderunen
an Spurhaltigkeit entsprochen wird.
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Die technische Entwicklung vor allem des Eisenbahnwesens geht Jedoch
weiter. Alle Eisenbahnverwaltungen der Xndustrieländer planen, die Fahrgeschwindigkeiten
erheblich zu steigern. Ea werden Geschwindigkeiten bis etwa 400 km/h angestrebt,
die mit besonderen Hochleistungs-Schnellbahnen mit eigenem Bahnkörper erreicht werden
sollen, die mit der derzeitigen Spurweite oder mit einer breiteren Spur ausgeführt
werden können.
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Bei den bekannten Systemen wird z.B. in Kurven der Radsatz und damit
das Fahrzeug von dem an der nusseren Schiene anlaufenden Spurkranz der Xadsatze
gegen Entgleisung gesichert, während der Spurkranz auf der Innenseite keine Führung
übernimmt. Im Hinblick auf die geplanten erhöhten Fahrgeschwindigkeiten erscheint
dies Jedoch nicht mehr ausreichend. Es wurde bereits der Vorachlag gemacht, statt
der üblichen normalen Laufräder Rader zu verwenden, deren Breite etwa das Doppelte
beträgt wie die üblichen normalen Räder, die aber in der Mitte ihrer Lauffläche
mit einem Spurkranz versehen sind. Dies bedingt, daß das betreffende Rad auf zwei
zueinander parallel mit geringem Abstand voneinander liegenden Schienen läuft, so
daß der mittige Spurkranz nach beiden Seiten führen kann. In einer Kurve wird derart
das Fahrzeug sowohl auf der AuBenseito wie auch auf der Innenseite des Gleises geführt,
so daß sich eine verdoppelte Sicherheit gegen Entgleiaungen, d.h. gegen das Aufsteigen
des Spurkranzes, ergibt.
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Da man jedoch bei einer solchen Anordnung anstelle von zwei Fahrschienen
nunmehr vier Schienen benötigt, nämlich auf Jeder Seite des Gleises zwei, ergibt
sich eine Verteuerung des Oberbaues.
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Die erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein nachtailiges Abheben
der Laufräder von den Schienen und damit ein Entgleisen des Schienenfahrzeuges sowohl
bei einem Normalspurgleis wie auch bei einem Breitspurgleis zu verhindern, ohne
von der üblichen normalen Laufradausbildung absuzeichen.
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Bekanntlich kommt im allgemeinen ein Schienenfahrzeug in einer Kurve
dann zur Entgleisung, wenn die Belastung der äusseren Laufräder und dadurch deren
Raddruck nicht mehr ausreicht, diese Räder niederzuhalten und ihren Spurkranz am
Aufsteigen auf den Schienenkopf zu hindern, Z.B. bei einseitig beladenen Fahrzeugen,
bei denen also ein Rad eines Radsatzes mehr belastet ist als das andere, zeigt in
einer Kurve der Spurkranz des weniger belasteten Rades, wenn es an der Aussenseite
des Gleises anläuft, eine Neigung zum Auf steigen auf die Schiene, so daß die Gefahr
einer Entgleisung gegeben iat.
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Zur Lösung-der gestellten Aufgabe eieht die Erfindung eine Vorrichtung
zur Sicherung der Spurführung von Schienenfahrzeugen, insbesondere bei Hochleistungs-Schnellbahnen
vor, die sich erfindungsgemäß im wesentlicben kennzeichnet durch am Fahrzeug in
geringem Abstand über dem Schienenkopf vorzugsweise bei den Rad sätzen angebrachte
Magnete zur Erzeugung eines zum Fahrzeugeigengewicht zusätzlichen Raddruckes Slip
Verhinderung des Abheben der Fahrzeugräder vom Schienenkopf.
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Ein weiteree Erfindungsmerkmal iet dadurch gekennzeichnet, daß bei
Verwendung von Elektromagneten die elektrische Steuerung ihrer Zugkraft durch an
sich bekannte Steuerungselemente in Abhängigkeit von den Jeweiligen Raddrücken
des
Fahrzeuges geregelt wird, so daß diese Elektromagnete nicht dauernd unter Strom
gehalten werden müssen sondern der Strom nach Bedarf eingeschaltet werden kann.
Ein solcher Bedarf liegt z.B. dann vor, wenn die Raddrücke infolge einseitiger Beladung
des Fahrzeuges nicht auf beiden Fahrzeugseiten gleich groß sind. In solchen Fällen
läßt sich erfindungsgemäß auch die Differenz der Raddrücke eines Radsatzes zur Steuerung,
d,h. zur Einschaltung desjenigen Magneten verwenden, der auf der Seite des weniger
belasteten Rades liegt, Diese Regelung kann in bekannter Weise, z.B. bei Luftfederung
des Fahrzeuges durch die Differenz der tuftdrücke, oder auch durch die unterschiedlichen
Federdrücke, oder durch die verschiedenen Federwege und durch andere bekannte Weise
bewerkstelligt werden.
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Ein besonderes Erfindungßmerkmal sieht vor, daß bei Verwendung von
Dauermagneten deren Wirkung auf die Schienen wahlweise durch Veränderung ihres Abstandes
von der Schiene oder durch Veränderung des Magnetismus mittels besonderer an sich
bekannter Steuerungselemente geregelt wird.
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Es ist weiterhin nicht notwendig, die Magnete während der gesamten
Fahrt auf die Schienen wirken zu lassen sondern nur in bestimmten Fällen, z.B, vor
einzelnen Kurven. Die Magnete können daher erfindungsgemäß durch die bekannte Zugbeeinflussung
je nach der Kurvenrichtung zur Wirkung gebracht werden. Ausserdem können entweder
sämtliche Magnete auf einer Fahrzeugseite oder nur diejenigen von einseitig beladenen
Fahrzeugen eingeschaltet werden. Eine Einschaltung kann erfindungsgemäß zdBD auch
durch am Wagen angebrachte Fliehkraft- oder Querneigungsmesser vorgenommen werdem
Die
Vorrichtung der Erfindung ergibt einen besonderen Vorteil dann, wenn ein Umkippen
des Fahrzeuges bei schwerem Sturm eintreten würde. In diesem Fall sorgt die fast
völlige Entlastung der auf der Wind seite liegenden Räder für die Einschaltung der
betreffenden Magnete und damit für eine Spurhaltung der Räder an der Schiene. Solche
Pälle sind denkbar, wenn z.B. bei einer Schnellbahn mit Normal spur breitere und
höhere Wagenkästen als üblich verwendet werden sollen, Berechnungen haben ergeben,
daß sich bei einer Steigerung der Fahrgeschwindigkeiten eine Erhöhung der senkrecht
auf die Wagenfläche wirkende Komponente aus Winddruck und Fahrtwind ergibt, Sie
kann bei Sturm und einer angenommenen Röchstgeschwindigkeit ein mehrfaches der allein
vom Winddruck herrührenden Kraft werden.
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Ein weiteres Erfindungsmerkmal sieht vor, als Magnete am Fahrzeug
zur BremßverstNrkung vorhandene bekannte Schienenbremsmagnete unter entsprechender
Ausbildung mit zu verwenden. Im normalen Fall, also bei Verwendung gemäß der Erfindung,
werden die Magnete durch eine besondere Verriegelung oder sonstige Halterung, in
geringem Abstand über der Schiene festgehalten, während im Bremsfall diese Verriegelung
oder Halterung gelöst und die Magnete auf die Schienen abgelassen werden0 Nachstehend
wird zur' Erläuterung der Erfindung anhand einer unmaßstäblichen Zeichnung eines
von vielen Ausftilirungsbeispielen beschrieben.
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In der Zeichnung ist mit 1 ein Fahrzeug einer Schnellbahn bezeichnet.
Gleisachienen 2 tragen die Drehgestelle mit den
Laufrädern 3, zwischen
denen am Drehgestell die erfindungsgemßen Magnete 4 und 5 befestigt sind. Der Abstand
derselben von der Schienenoberfläche beträgt nur einige Zentimeter; ihre Breite
entspricht etwa derjenigen der Laufräder 3.
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PATENTANSPRÜCHE: