DE2558876C3 - Einschienenzahnradbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einschienenzahnradbahn mit kastenförmiger Laufschiene, deren Laufschienenunterseite mit einer Zahnstange versehen ist, und mit zumindest einem Antriebsradsatz, der auf der Laufschienenoberseite laufende Tragräder und auf der gegenüberliegenden Laufschienenunterseite zumindest ein in die Zahnung der Zahnstange einfassendes Antriebszahnrad und neben der Zahnstange zusätzliche Laufflächen aufweist, denen Unterräder zugeordnet sind.

Häufig sind bei solchen Einschienenzahnradbahnen die Antriebsradsätze zusätzlich mit seitlichen Führungsrollen oder Führungsrädern versehen. Im übrigen wird die Laufschiene einseitig von einer Tragkonstruktion gehalten. Folglich gehört zum Antriebsradsatz im allgemeinen ein Lagersystem, welches die Laufschiene an der freien Seite mehr oder weniger T-förmig umfaßt und die Räder trägt.

Bei einer aus der US-PS 37 59186 bekannten gattungsgemäßen Einschienenzahnradbahn sind die Tragräder die bei Schienenfahrzeugen üblichen Laufräder mit Stahllaufkranz und zumeist auch Spurkranz. Das Antriebszahnrad greift um ein konstruktives vorgegebenes Maß in die Zahnung der Zahnstange ein. Die Laufschiene ist ein Profilstab oder auch ein Rohr. Die Zahnstange ist z. B. aus einem Blechstreifen gebogen und gegen die Laufschienenunterseite geschweißt. Das alles hat sich an sich bewährt, jedoch hauptsächlich für den Materialtransport, und läßt wegen des Zahnradantriebes hohe Transportgeschwindigkeiten nicht zu.

Ferner ist aus der DE-AS 10 13 047 ein Fahrwerk für eine speziell gestaltete Laufschiene bekannt, dessen Laufräder und Gegenrollen spurkranzlos und voll elastisch bzw. luftbereift sind. Auch weist das Fahrwerk seitliche Führungsrollen und einen Adhäsionsantrieb auf, nicht jedoch eine Zahnstange mit einem darin eingreifenden Antriebsrad. Insoweit ist also eine Einschienenzahnradbahn nicht verwirklicht

Außerdem ist eine Vorrichtung zum Einstellen eines in eine Zahnstange einfahrenden Antriebszahnrades, insbesondere bei Hängebahnen, bekannt Dazu ist der Zahnstange eine Gleitfläche vorgeordnet, deren Abstand von der Radachse dem Abstand der äußeren Zahnlückenende von der Radachse entspricht Die Eintauchtiefe des Antriebszahnrades in die Zahnstange kann bei dieser bekannten Konstruktion jedenfalls dann nicht gesteuert werden, wenn sich das Antriebszahnrad einmal in Eingriff befindet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einschienenzahnradbahn der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die mit wesentlich höherer Geschwindigkeit als bekannte Ausführungsformen betrieben und insbesondere auch für den Personenverkehr eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Tragräder und Unterräder in an sich bekannter Weise Gummibereifung aufweisen und als Steuerräder für die Eintauchtiefe des Antriebszahnrades ausgebildet und ausgelegt sind. — Der Ausdruck Gummibereifung umfaßt auch äquivalente Ausbildungen mit Kunststoff. Ist bei einer erfindungsgemäßen Einschienenzahnradbahn die Lokomotive oder sind die Lokomotiven mit mehreren Antriebsradsätzen versehen, so muß die Steuerung der Eintauchtiefe des Antriebsrades der einzelnen Antriebsradsätze selbstverständlich synchron erfolgen. — Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei gattungsgemäßen Einschienenzahnradbahnen die volle Eintauchtiefe des Antriebszahnrades bzw. der Antriebszahnräder der Lokomotive nur dann erforderlich ist, wenn der Antrieb erhebliche Arbeit zu leisten hat, sei es bei starker Steigung, sei es bei der Beschleunigung. Bei ebener Geradeausfahrt und bei geringer Steigung genügt eine reduzierte Eintauchtiefe des Antriebszahnrades bzw. der Antriebszahnräder in die Verzahnung der Zahnstange. Diese Eintauchtiefe wird erfindungsgemäß mit Hilfe der Steuerräder gesteuert. Schon dadurch läßt sich ohne weiteres eine erheblich höhere Geschwindigkeit fahren, wobei mit zunehmender Geschwindigkeit die Eintauchtiefe reduziert werden kann. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich die Anordnung so getroffen, daß zumindest eines der Unterräder und/oder der Tragräder als Adhäsionsantriebsrad ausgebildet und angetrieben ist. Dann besteht die Möglichkeit, das Antriebszahnrad oder die Antriebszahnräder vollständig außer Funktion zu setzen, um die Antriebskraft über das Adhäsionsantriebsrad oder die Adhäsionsantriebsräder aufzubringen. Um die Eintauchtiefe des Antriebszahnrades zu variieren, bestehen mehrere Möglichkeiten. Eine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreifen der Tragräder und die der Unterräder mit einer Einrichtung zur Luftdruckeinstellung versehen sind und daß dadurch wahlweise das Antriebszahnrad oder das Adhäsionsantriebsrad aktivierbar sind. Aktivierbar meint, daß entweder über das Antriebszahnrad oder über das Adhäsionsantriebsrad die Antriebskraft

an der Laufschiene abgestützt wird. Zum gleichen Ergebnis (wie mit Luftdruckeinstellung) kommt man sehr einfach aber auch dadurch, daß die Tragräder und die Unterräder in entsprechender Weise höhenverstellbar sind. Jedenfalls empfiehlt es sich, die Luftreifen der Tragräder und der Unterräder mit Notlaufeinrichtungen zu kombinieren, und zwar derart, daß selbst bei ausfallendem Luftdruck in den genannten Rädern nie das Antriebszahnrad mit seinen Zähnen in den Grund der Verzahnung der Laufschiene stoßen kann und andererseits dieses Antriebszalinrad auch nie vollständig außer Eingriff kommt. Die Unterräder sind zweckmäßig mit dem Antriebszahnrad auch zu einem walzenförmigen Rad zusammengefaßt

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Einschienenzahnradbahn verwirklicht wird, die mit wesentlich höherer Geschwindigkeit betrieben werden kann, als die bisher bekannten Ausführungsformen und daher insbesondere auch für den Personenverkehr eingesetzt werden kann. Tatsächlich läßt sich nämlich bei der erfindungsgemäßen Einschienenzahnradbahn durch die Ausbildung der eine Gummibereifung aufweisenden Tragräder und Unterräder als Steuerräder für die Eintauchtiefe des Antriebszahnrades eben diese Eintauchtiefe in Abhängigkeit der verlangten Antriebskräfte variieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Einschienenzahnradbahn in der Ausführung für Personenverkehr,

F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig.),

F i g. 3 die Ansicht ßdes Gegenstandes der F i g. 2,

F i g. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der F i g. 1 und

F i g. 5 entsprechend dem vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 4 eine andere Ausführungsform.

Die in den Figuren dargestellte Einschienenzahnradbahn dient für del Personenverkehr. Sie ist in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst ausgerüstet mit einer Lokomotive 1 und mit Gondeln 2, die zur Aufnahme von Fahrgästen eingerichtet sind. Selbstverständlich könnte diese Einschifeneii^ahnradbahn auch für den Materialtransport einges^l/t werden, wobei es lediglich erforderlich ist, entsprechende Wagen oder Waggons einzusetzen. Die pinNchienenzahnradbahn ist fernerhin ausgerüstet mit e'^r Laufschiene 3, deren Laufschienenunterseite mit girier Zahnstange 4 versehen ist. Die Lokomotive 1 bes^ll/l zumindest einen Antriebsradsatz 5, der auf der LaUf^tlienenoberseite laufende Tragräder 6 und auf der gegenüberliegenden Laufschienenunterseite zumindest liif) in die Zahnung 7 der Zahnstange 4 einfassendes Antriebszahnrad 8 aufweist. Das Drehmoment des Antriebsmotors wird auf geeignete Weise auf dieses Antriebszahnrad 8 übertragen. — Aus der F i g. 1 entnimmt man, daß die Laufschiene 3 mit einer Flanke an eine zugeordnete Tragkonstruktion 9 angeschlossen ist. Folglich ist der Antriebsradsatz 5 mit einem Lagerbügel 10 versehen, welcher von der anderen Seite her die Laufschiene 3 etwa C-förmig umfaßt

Insbesondere aus den F i g. 2 bis 5 entnimmt man, daß die Laufschiene 3 neben der Zahnstange 4 auf der Laufschienenunterseite zusätzliche Laufflächen 11 aufweist, denen mit Gummireifen 12 versehene Unterräder 13 zugeordnet sind. Auch die Tragräder 6 weisen Gummireifen 14 auf. Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, daß die Tragräder 6 zusammen mit den Unterrädern 13 als Steuerräder für die Eintauchtiefe T des Antriebszahnrades 8 in die Zahnung 7 der Zahnstange 4 dienen. Die Gummireifen 12 und 14 sind Luftreifen. Das gilt sowohl für die Tragräder 6 als auch für die Unterräder 13. Die Eintauchtiefe T des Antriebszahnrades 8 in die Zahnung 7 der Zahnstange 4 kann zwischen Null und dem der Verzahnung üblicherweise entsprechenden Maximalwert variiert werden.

Um die Antriebskraft zu übertragen ist zumindest eines der Unterräder 13 bzw. der Tragräder 6 als Adhäsionsantriebsrad ausgebildet, so daß ?uch dort ein Drehmoment auf die Laufschiene übertragen werden kann. Um die Eintauchtiefe T des Antriebszahnrades 8 zu steuern, genügt eine Höhenverstellung der Tragräder 6 und der Unterräder 13. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Luftreifen 12 und 14 der Tragräder 6 und der Unterräder 13 mit einer Einrichtung zur Luftdruckeinstellung versehen sind, und zwar derart, daß durch unterschiedlichen Luftdruck wahlweise das Antriebszahnrad 8 oder die Tragräder 6 bzw. die Unterräder 13 aktivierbar sind. In Fig. 2 ist strichpunktiert eine Funktionsstellung angedeutet worden, bei der das Antriebszahnrad 8 nicht mehr in Eingriff ist. Um Vorsorge zu treffen, daß bei Luftdruckausfall in einem der luftbereiften Räder 6 bzw. 13 die erfindungsgemäße Einschienenzahnradbahn einwandfrei weiter funktioniert sind die Luftreifen 12 und 14 der Tragräder 6 und der Unterräder 13 mit Notlaufeinrichtungen 15 kombiniert. Diese sind zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß einerseits das Antriebszahnrad 8 mit seinen Zähnen nie in den Grund der Zahnung 7 der Zahnstange 4 stößt, andererseits aber auch nie vollständig frei kommt.

Die Figuren zeigen im übrigen, daß die Radsätze in bekannter Weise seitliche Führungsrollen 16 besitzen, wobei auch diese gummibereift ausgeführt sind, damit die für den Personentransport erforderlichen Laufeigenschaften erreicht werden. In F i g. 5 erkennt man, daß die Unterräder 13 mit dem Antriehszahnrad 8 gleichsam zu einer breiten Walze kombiniert werden können. Es kann sich dabei um das gleiche luftbereifte Rad oder Vollgummirad handeln, welches einerseits als Antriebszahnrad und in den nichtgezahnten Bereichen oder zwischen den Zähnen als Adhäsionsantriebsrad funktioniert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einschienenzahnradbahn mit kastenförmiger Laufschiene, deren Laufschienenunterseite mit einer Zahnstange versehen ist, und mit zumindest einem Antriebsradsatz, der auf der Laufschienenoberseite laufende Tragräder und auf der gegenüberliegenden Laufschienenunterseite zumindest ein in die Zahnung der Zahnstange einfassendes Antriebszahnrad und neben der Zahnstange zusätzliche Laufflächen aufweist, denen Unterräder zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragräder (6) und Unterräder (13) in an sich bekannter Weise Gummibereifung aufweisen und als Steuerräder für die Eintauchtiefe (T) des Antriebszahnrades (8) ausgebildet und ausgelegt sind.

2. Einschienenzahnradbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Unterräder (13) und/oder der Tragräder (6) als Adhäsionsantriebsrad ausgebildet und angetrieben ist

3. Einschienenzahnradbahn nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreifen (12, 14) der Tragräder (6) und der Unterräder (13) mit einer Einrichtung zur Luftdruckeinstellung versehen und dadurch wahlweise das Antriebszahnrad (8) oder das Adhäsionsantriebsrad (6,13) aktivierbar sind.

4. Einschienenzahnradbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreifen (12, 14) der Tragräder (6) und der Unterräder (13) mit Notlaufeinrichtungen (15) kombiniert sind.

5. Einschienenzahnradbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterräder (13) mit dem Antriebszahnrad (8) zu einem walzenförmigen Rad zusammengefaßt sind.