DE2304958B2

DE2304958B2 - Rad-schienen-system fuer fahrzeuge mit luftbereiften laufraedern

Info

Publication number: DE2304958B2
Application number: DE19732304958
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-03
Filing date: 1973-02-01
Publication date: 1977-10-06
Also published as: DE2304958A1; NL7301557A; CA976422A; SE396577B; IT978383B; DE2304958C3; CH569147A5; BE794120A; US3872793A; GB1403662A; EG11090A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rad-Schienen-System für Fahrzeuge mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches.

Bei einem bekannten Rad-Schienen-System für luftbereifte Fahrzeuge (DT-AS 12 94 405) sind seitlich neben den Fahrbahnen für die luftbereiften Laufräder Führungsschienen vorgesehen, an denen an vertikalen ί>5 Zapfen angeordnete Führungsräder abrollen. Im Bereich der Weichen ist eine der beiden seitlichen Führungsschienen auf einer der Weiche entsprechenden Länge unterbrochen, so daß zum Überfahren dieser Weiche weitere Führungselemente, d. h. entweder Hilfsschienen in diesem Bereich oder zusätzliche Stützrollen am Fahrzeug, vorgesehen werden müssen. Die durchgehende Führungsschiene wird im Weichenbereich von zwei relativ langen, gegensinnig querverschiebbaren Weichenzungen gebildet, die über Gelenke mit den Führungsschienen verbunden sind und deren freie Enden einen schmalen Spalt zum Ausgleich von z. B. Wärmedehnungen begrenzen. Da die Führung des Fahrzeuges im Bereich einer Weiche durch den beidseitigen Angriff der Führungsräder an dieser einzigen Schiene erfolgt, sind Stöße beim Überfahren dieser Spalte nicht zu vermeiden. Darüber hinaus können die bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden Fliehkräfte, die zumindest teilweise auf diese Führungsschienen übertragen werden, zu Verformungen der Schienen insbesondere im Bereich dieses Spaltes führen, wodurch sich die Schläge wesentlich vergrößern. Diese erheblichen Beanspruchungen machen das bekannte Rad-Schienen-System für einen Langzeitbetrieb bei Verwendung schwerer Fahrzeuge ungeeignet.

Ferner ist eine Gleisanlage für einspurige Schienenfahrzeuge bekannt (US-PS 34 72 176), bei der das vorzugsweise aus einem durchgehenden Profilstrang gebildete Gleis durch an Schwenkhebeln seitlich angreifende Druckzylinder um vorbestimmte Beträge im Bereich von Weichen querverschoben werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rad-Schienen-System der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß auch beim Überfahren von Weichen eine beidseitige sichere Abstützung der Fahrzeuge gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Diese Lösung ermöglicht auch im Bereich der Führungslücken im Weichenbereich eine sichere und weitgehend stoßfreie Fahrzeugführung. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß jeder Fahrzeug; längsseite jeweils drei Führungsräder zugeordnet sind, von denen sich beim Überfahren dieser Führungslücken zumindest zwei an der vertikalen Führungsfläche der Weichenzungenenden abstützen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Rad-Schienen-Systems anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. la, Ib eine schematische Draufsicht auf einen Weichenabschnitt einer zweispurigen Fahrbahn mit geradlinig ausgerichteten Führungsschienen (Fig. la) und mit jeweils drei ausgelenkten Führungsschienen (Fig. Ib),

F i g. 2a, 2b eine schematische Draufsicht auf den Weichenabschnitt einer einspurigen Fahrbahn mit geradlinig ausgerichteten (F i g. 2a) und ausgelenkten Führungsschienen (F i g. 2b),

Fig.3 ein Drehgestell eines Fahrzeuges für das Rad-Schienen-System in schematischer Draufsicht,

Fig.4 das Drehgestell nach Fig.3 in einer engen Kurve,

F i g. 5 die Führungsschienen im Bereich einer betätigten Weiche,

F i g. 5a bis 5g verschiedene Führungsphasen beim Überfahren der Führungslücken im Bereich einer Weiche,

F i g. 6 eine Führungsschiene im Querschnitt,

Fig.7 eine Draufsicht auf ein Teilstück einer juerverschiebbaren Weichenzunge,

F i g. 8 einen Verstellantrieb für die Weichenzungen

Fig.9 eine ausführlichere Schnittdarsiellung des Verstellantriebes nach F i g. 8,

Fig. 10 Draufsichten auf verschiedene Verstelleinrichtungen nach F i g. 8,

Fig. 11 eine detaillierte Schnittdarstellung eines der Verstellantriebe nach F i g. 10,

Fig. 12 einen Verstellantrieb in perspektivischer _m Darstellung,

Fig. 13 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug,

F i g. 14 das Fahrzeug nach F i g. 13 beim Durchfahren einer Kurve. _],

In Fig. la sind schematisch Führungsschienen id, ig einer Fahrspur V, und Führungsschienen 2c/, 2g einer weiteren Fahrspur V₂ im Bereich einer Weiche dargestellt. Diese Führungsschienen dienen ebenfalls zur Stromzufuhr für den Antrieb der Fahrzeuge. Für ->₀ Gleichstromantriebe sind z. B. die Schienen Igund2c/an den positiven und die Schienen id und 2g an den negativen Pol angeschlossen, so daß bei einem Fahrbahnwechsel die Pole nicht gewechselt werden. Zum Polwechsel können jedoch auch neutrale oder umschaltbare Führungsschienenabschnitte vorgesehen werden.

Im Weichenbereich gehen die Führungsschienen ohne Übergang in Weichenzungen über, wobei zwischen den freien Enden 3d, 3g, 4c/, 4g, 5c/, 5g, 6c/ und 6g der Weichenzungen einer Führungsschiene eine Führungslücke vorgesehen ist. Damit die Stromabnehmerbürsten und die Führungsrollen stoßfrei durchlaufen, sind die Zungenenden nach auswärts zu Einlaufabschnitten gebogen.

Bei der in Fig. Ib gezeigten Stellung der Weichenzungen erfolgt ein Spurwechsel aus der Fahrspur V, in die Fahrspur V₂. Die Lage der Zungenenden 4c/und 5c/ ist unverändert. Die Zungenenden 3d, 3g sind so weit seitlich ausgelenkt, daß sie den ebenfalls seitlich querverschobenen Zungenenden 6g und 6c/ genau gegenüberliegen. Auch die Zungenenden 4g, 5g sind zusammen mit den Enden 3g und 6g so weit parallel verschoben, daß sie mit den ortsfesten Zungenenden 5d und 4c/ nicht in Berührung kommen. Die Verschiebung jeder drei Zungenenden umfassenden Gruppe ist geringfügig kleiner als

E+e

worin E die Spurweite der Führungsschienen einer Fahrspur und e der Abstand zwischen den beiden Fahrspuren ist.

Der in den F i g. 2a und 2b dargestellte einspurige Weichenabschnitt entspricht weitgehend der Ausführung nach den F i g. la und Ib. Bei beiden Weichen wird die äußere Führungsschiene der der Weichenstellung ausgesetzten Fahrspur nicht querverschoben.

Das Fahrzeug nach F i g. 3 enthält ein Drehgestell mit luftbereiften Laufrädern und wird von einem einzigen Antriebsmotor über zwei Achsgetriebe angetrieben. Der Rahmen des Drehgestells besteht aus dem Motorgehäuse und den daran befestigten Achsgehäusen 8a und 86 sowie den beiden Antriebsachsen 9a und 96. Auf jeder Achse 9a, 96 sind die luftbereiften Räder 10c/, 6s lOgsowie zwei Bremsscheiben Hd, Hg aufgezogen. Die Bremsscheiben sind im Durchmesser etwas kleiner als die auf ihren kleinstzulässigen Durchmesser abgefahrenen Luftreifen 10c/, 10g. Sie können bei einem Reifenschaden für kurze Zeit als Notlaufräder dienen.

An jedem Achsgehäuse 8a, 86 sind Rollenbügel 12c/, Hg, I3d, 13g angebracht, in denen die Achsen Hd, 14g, 15c/, 15g für äußere Führungsräder 16c/, 16g, 17c/, 17g gelagert sind, in zwei am Motorgehäuse 7 angeordneten Rollenbügeln 18c/, 18g sind weitere Achsen 19c/, 19g für mittlere Führungsräder 2Qd, 2Ogbelestigt, die sich neben den Drehzapfen des Drehgestells befinden. Das Drehgestell weist ferner je einen — nicht dargestellten — Stromabnehmer für jede Führungsschiene auf. Jedes der Drehgestelle kann in einer mit dem Wagenkasten fluchtenden Stellung verriegelt werden, um dadurch auf kurzen Fahrstrecken die Führungsschienen weglassen zu können, was z. B. bei höhengleichen Kreuzungen notwendig sein kann. Diese Verriegelung wird vom Boden her durch eine geeignete Einrichtung, z. B. durch Auflauframpen oder durch Magnetkreise, betätigt.

In einer in Fig.4 dargestellten engen Kurve reicht die Nachgiebigkeit der Luftreifen zur Erzielung einer sicheren Anlage der Führungsräder nicht aus, so daß die Fahrspur um einen zusätzlichen Betrag4£ferweitert ist.

Fig.5 zeigt den Verlauf der Führungsschienen im Weichtnbereich bei einem Wechsel der Fahrspur. Jede die Führungsschiene in diesem Bereich fortsetzende Weichenzunge besteht aus einem parabolischen Anschlußstück α, einem kreisbogenförmigen Mittelstück ß, einem parabolischen Zwischenstück γ, an das sich ein Angleichstück von der Länge L anschließt, das größer als der Radstand 1 ist. Bei einem Krümmungsradius von 100 m beträgt die Länge der Kurvenstücke etwa 16 m und die Länge L des Angleichstückes etwa 4 m, also insgesamt etwa 20 m für jede halbe Weiche. Aus den F i g. 5a - 5g geht hervor, daß trotz der vergleichsweise großen Lücken zwischen den Weichenzungen das Fahrzeug an jeder Seite stets durch zumindest zwei Führungsräder geführt wird.

Eine in Fig.6 dargestellte Führungsschiene von T-förmigem Querschnitt mit einer vorderen Führungsfläche 21 ist mit ihrem horizontalen Steg 24 durch Schraubbolzen 25 in einem Isolator 23 befestigt, die durch Schraubbolzen 26a, 266 in einem Betonbett verankert und durch in schwalbenschwanzförmige Vertiefungen 28a, 286 eingreifende Zwischenlagen 27 verriegelt sind.

Zur Erzielung einer ausreichenden Biegsamkeit im Bereich einer Weiche sind bei den Weichenzungen die Stege 24 weggeschnitten und nur noch an den Befestigungsstellen vorhanden. Ar. diesen Befestigungsstellen greifen isolierende Lenkstangen 29 an, die in Gelenken 30 an der Weichenzunge und mit ihrem anderen Ende über Drehzapfen 31 an verschiebbaren Querstangen 32 zum Verstellen der Weichenzungen angelenkt sind (F i g. 7).

In Fig.8 ist das Prinzip der Weichenverstellung schematisch dargestellt. Die biegsamen Weichenzunger werden von den Querholmen 32a-32c/mittels Zapfer 31a-31c/für die freien Enden 6c/der Weichenzunger und mittels Zapfen 31e-31/j für die Zungenenden 4^ und 6g durch isolierende Lenkstangen 29a-29c 29a4-29c/4, 29a6-29c/6 getragen. Die Querstangei 32 sind in Vertiefungen 33a -33c/ des Betonbettes 2. verschiebbar. Die gerade verlaufenden Enden 6c/ de Weichenzungen sind gestrichelt eingezeichnet.

Die Längen der Gelenkstangen 29 und die Lage ihre Anlenkung an den Weichenzungen sind so bestimm daß sich bei einer seitlichen Auslenkung in di abgebogene Stellung die Spurweite der Führungsschie

nen nicht ändert. Die Querstangen werden durch eine in einer Vertiefung 35 verschiebbar angeordnete Platte 34 verschoben.

Fig.9 zeigt eine verschiebbare Querstange 32 im Querschnitt in einer zur Platte 34 parallelen Ebene. Diese Querstange 32 ist kastenförmig ausgebildet und in der Vertiefung 33 querverschiebbar geführt. Diese Vertiefung wird von zwei Z-förmig profilierten und einbetonierten Führungen 36a, 36b begrenzt, auf denen zwei Flacheisen 37a, 37b mit Senkkopf sch rauben befestigt sind. Die Querstange 32 wird vertikal durch Rollen 39 und horizontal durch Rollen 40 in der Vertiefung 33 geführt. Die Platte 34 wirkt auf an den Querstangen befestigte Rollen 41 ein. Zu diesem Zweck weist die Platte 34 von Führungsschienen 42a bis 42d begrenzte Nuten 43 auf, die sowohl zur Verschieberichtung der Platte 34 als auch zur Verschieberichtung der Querstangen 32 schräg verlaufen.

Zum Verstellen der Weiche wird die von einem Elektromotor umkehrbar angetriebene Platte 34 um eine Strecke D verschoben. Im Bereich jeder Querstange 32 befinden sich an der Platte 34 mehrere Nuten 43, deren Form und Schräge durch die Größe der Querverschiebung der Querstange bestimmt sind. Die Anzahl der Rollen 4t an den Querstangen entspricht der Anzahl der Nuten 43 in der Platte 34. Die Nuten 43 laufen in einen zur Verschieberichtung der Platte 34 parallelen Nutteil 44 aus. Die Schräge der Nuten gegenüber der Verschieberichtung und die Anzahl der Nuten nehmen zu den freien Enden der Weichenzungen zu.

Eine Längsbewegung der Platte 34 erzeugt eine Querverschiebung der Querstangen 32 und bewirkt durch die geraden Nutenden 44 eine Verriegelung der Weiche in entweder der Normalstellung oder in der voll ausgelenkten Stellung. Die Platte 34 ist in einer Vertiefung 35 im Betonbett 22 aufgenommen. Am Boden 45 dieser Vertiefung sind zwei seitlich vorstehende Flacheisen 46a, 46b befestigt. Die Platte 34 wird in der Vertiefung 35 waagerecht und senkrecht durch gesonderte Rollen 47 bzw. 48 geführt. Zur Verschiebung dieser Platte 34 kann z. B. ein Elektromotor verwendet werden, der eine mit der Platte starr verbundene Zahnstange antreibt, wobei Endanschläge die Stromzufuhr zum Motor unterbrechen.

Wie in Fig. 12 gezeigt, ist im Weichenbereich neben einer Weichenzunge eine Druckplatte 49 angeordnet, an

40 der eine mit einer Kurbel 51 verbundene Querwelle 50 angreift. Die Kurbel 51 treibt eine parallel zur Platte 34 angeordnete Stange 52 mit einem Anschlagbock 53, der an dem hinteren Ende der Antriebsstange anschlägt. Wenn ein Rad über die Druckplatte 49 läuft, drückt die Stange 52 die Platte 34 um einen bestimmten Abstand zurück und entriegelt die Weiche.

In ihrer ausgelenkten Stellung verhalten sich die Weichenzungen wie gespannte Blattfedern und drücken durch ihre Federwirkung und die schräge Ausrichtung der Nuten 43 die Verstelleinrichtung in ihre Normalstellung zurück. Ein Dämpfungszylinder dämpft die Verschiebebewegung der Platte 34 unmittelbar vor ihrem Endanschlag.

Die verschiebbare Querstange 32 fluchtet mit der Betondecke 22 und die Vertiefungen 35 zur Aufnahme der Verstellplatte 24 sind durch ebenfalls fluchtende Abdeckungen verschlossen, so daß eine durchgehende Fahrbahnfläche für die Laufräder auch im Bereich einer Weiche entsteht.

Das in den Fig. 13 und 14 dargestellte Fahrzeug besteht aus einem auf zwei Achsen 2a, 2b abgestützten Wagen 1, auf denen luftbereifte Lauf räder 3 montiert sind. Die Achsen 2a, 2b sind mittig über Drehzapfen 4a, 4b am Wagenkasten 1 angelenkt. An den vier Ecken des Wagenkastens befinden sich jeweils ein um senkrechte Achsen drehbares Führungsrad 5 und in der Mittelquerebene des Fahrzeuges zwei weitere Führungsräder 6a, 6b. Die Spurweite aller elektrisch isolierende Felgen aufweisenden Führungsräder ist gleich.

Die mittleren Führungsräder 6a, 6b sind an einem Querträger 7a gelagert, der in zwei Traglagern 8c, 8d querverschiebbar gleitet. An diesem Querträger greift ein Längsbalken 9 an, der über Kugelgelenke tOa, 10b an die Radachsen 2a, 2b aufnehmenden Deichseln lla, Ub angelenkt ist. Am Querträger 7a sind Rückholfedern 13a, 13b angeordnet, die eine sichere Anlage der mittleren Führungsräder an der Führungsfläche 21 der Führungsschienen bzw. der Weichenzungen gewährleisten. Auf gerader Strecke laufen die Führungsräder 5,6 an den seitlichen Führungsschienen 12a, 12b (Fig. 13). Bei Kurvenfahrt (Fig. 14) wird der Querträger 7 und der Längsträger 9 zur Außenseite der Kuvve querverschoben, wodurch die Drehgestelle geschwenkt und die Achsen 2a, 2b zum Mittelpunkt der Kurve gerichtet werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rad-Schienen-System für Fahrzeuge mit luftbereiften Laufrädern und mit an vertikalen Achsen beiderseits des Fahrzeuges angeordneten Führungsrädern, die an jeweils zwei Führungsschienen mit senkrechten Führungsflächen geführt sind, sowie mit Weichen zum Wechsel der Fahrbahnen, wobei die Führungsschienen im Weichenbereich zueinander gerichtete querverschiebbare Weichenzungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den je einen kurzen Einlaufabschnitt aufweisenden freien Enden (3d, 3g;4c/, 4g;Sd, 5g;6d, %g) der Weichenzungen eine Führungslücke von geringerer Länge als der geringste Achsabstand der Führungsräder (16& YIg, 20g·; 16of, 17c/, 2Od) vorgesehen ist und daß jeweils drei Führungsräder jeder Fahrzeuglängsseite zugeordnet sind, die an der Führungsfläche (21) der Führungsschienen und der Weichenzungen angreifen.

2. Rad-Schienen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Weiche für zwei parallele Fahrspuren (V\ und V₂) mit gesonderten seitlichen Führungsschienen (id, ig; 2d, 2g) jede Führungsschiene übergangslos in eine Weichenzunge übergeht.

3. Rad-Schienen-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ausgelenkter Stellung die Weichenzunge (id, ig; 2d, 2g) mit einem parabolischen Anschlußstück (λ) an die Führungsschiene anschließt, dann in ein kreisbogenförmiges Mittelstück (ß) übergeht, an das ein parabolisches Zwischenstück (γ) und an dieses ein Angleichstück (L) anschließen, das länger als der Achsabstand der vorderen und hinteren Führungsräder (16c/, 16^ und 17c/, Hg) ist.

4. Rad-Schienen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichenzungen (1,2, 21) über Gelenkstangen (29) an verschiebbaren Querstangen (32) angelenkt sind, die in quer zur Fahrtrichtung angeordneten Vertiefungen (33) gleiten.

5. Rad-Schienen-System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Querstangen (32) Rollen (41) angeordnet sind, die in mindestens einer schräg zur Fahrbahn ausgerichteten und in Fahrtrichtung verschiebbaren Führungsschiene (42) laufen.

6. Rad-Schienen-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Führungsräder (6) an einem quer zur Fahrtrichtung elastisch verschiebbaren Querträger (7) angeordnet sind.

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