DE3800162C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einschienenbahn mit einem Schienenkörper mit zwei mit Abstand übereinander angeordneten, einander zugewandten Laufflächen, die an den an der offenen Seite liegenden Endabschnitten im Querschnitt einseitig offener Profilträger angeordnet sind und an denen sich die Räder eines motorgetriebenen Fahrwerks parallel zu der Verbindungslinie durch die Laufflächen abstützen, und mit einem Tragkörper, der nach oben hin über das Fahrwerk und die Laufflächen hinausragt, wobei dieses quer zur Längserstreckung der Laufflächen zumindest teilweise innerhalb des Prifilträger-Querschnitts angeordnet ist.

Einschienenbahnen werden überwiegend mit hängendem Fahrwerk und hängender Last, in selteneren Fällen jedoch auch mit stehendem Fahrwerk und entsprechend ausgerichteter Last ausgeführt. Bekannt ist in diesem Zusammenhang die Ausstattung als Einschienenbahnen ausgebildeter Magnetschwebebahnen, die für den Notbetrieb Einschienenbahn-Fahrwerke aufweisen.

Die Abstützung des Fahrwerks erfolgt dabei über einen zentralen, aufgeständerten Schienenkörper, an dem sich die einzelnen Laufwerke des Fahrwerks jeweils über drei gegeneinander versetzte Radpaare abstützen; beispielsweise ist je ein Radpaar vertikal an der Lauffläche auf der Ober- bzw. Unterseite des Schienenkörpers und ein Radpaar horizontal an der rechten bzw. linken Seitenfläche des Schienenkörpers gehalten. Je ein Radpaar nimmt die Vertikal- bzw. Horizontallasten auf, während um die Schienenachse wirkende Momente aus Fahrwerks- und Lastkräften (sog. Wankmomente) durch ein zusätzliches drittes Radpaar abgestützt werden, das entweder vertikal oder horizontal parallel zu dem vorhandenen Radpaar angeordnet ist und das bereits erwähnte Moment als Kräftepaar auf den Schienenkörper überträgt.

Einschienenbahnen der zuvor beschriebenen Bauart sind für den Freiland-/Allwetter-Betrieb ohne besondere Zusatzeinrichtungen allenfalls bedingt geeignet, da Niederschläge (beispielsweise Schnee, Eis) und Fremdkörper (Schmutz, Zweige od. dgl.) sich auf den in Frage kommenden Laufflächen des Schienenkörpers ablagern können und damit den Fahrbetrieb stören oder eventuell sogar unmöglich machen.

Wegen des im Querschnitt kastenförmig ausgeführten Schienenkörpers können Kurven nur aus vorgeformten Schienenabschnitten hergestellt werden, wodurch der Streckenverlauf beeinflußt und die Austauschbarkeit von Schienenabschnitten eingeschränkt wird.

Für die Verwendung im Unterflurbereich sind die bekannten Einschienenbahnen kaum geeignet, da ihre Schienenkörper einen verhältnismäßig großen Raumbedarf aufweisen: Die benötigte Breite ist größer als zwei Raddurchmesser nebst Schienenkörperbreite, die benötigte Höhe größer als zwei Raddurchmesser nebst Schienenkörperhöhe. Sofern größere Wankmomente aufzunehmen sind, muß zur Herabsetzung der in der Lauffläche wirkenden Kräfte ein großer Abstand zwischen den paarweise vertikal bzw. horizontal angeordneten Rädern vorgesehen werden, was die Baugröße des Schienenkörpers und den benötigten Raunbedarf weiter vergrößert.

Aus der DE 36 12 500 A1 ist eine Einschienenbahn der eingangs erwähnten Gattung bekannt, wobei jeweils drei Fahrwerk-Räder zu einem Radsatz zusammengefaßt sind; jeder Radsatz weist ein größeres, untenliegendes Rad und zwei kleinere, obenliegende Räder auf; diese stützen sich ohne Zwischenschaltung federnder Andruckelemente an Laufflächen ab, welche im Querschnitt geradlinig ausgebildet sind.

Die jeweils einen Radsatz bildenden Räder liegen bei entsprechender Bauhöhe des Profilträgers mit Abstand übereinander.

Der Antriebsmotor ist derart an dem Fahrwerk angebracht, daß er sich lediglich teilweise innerhalb des Profilträger-Querschnitts befindet.

Die DE-AS 16 15 536 beschreibt einen nach Art einer Einschienenbahn ausgebildeten Stromabnehmerwagen für eine elektrische Schleifleitung, der keinen Antriebsmotor aufweist.

Die an konvex gekrümmten Führungsbahnen abgestützten Wagenräder sind dabei in Längsrichtung derart gegeneinander versetzt angeordnet, daß die lichte Höhe des die Führungsbahnen aufnehmenden Profilträgers kleiner ist als die Summe der Durchmesser der zusammenwirkenden Räder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einschienenbahn zu entwickeln, die bei kompakter Bauweise auch für den Allwetter-Unterflurbetrieb geeignet ist, große Wankmomente aufnehmen kann und einen einfach aufgebauten, damit beliebig verlegbaren sowie ohne großen Aufwand austauschbaren Schienenkörper aufweist.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Einschienenbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach bestehen die Fahrwerk-Räder aus zwei Radpaaren, deren unteres Rad jeweils an der unteren Lauffläche anliegt; die zugehörigen oberen Räder sind dadurch an der oberen Lauffläche federnd in Anlage gehalten, daß die diese Räder haltenden Schwenkhebel über eine Druckfeder mit einstellbarer Vorspannung aneinander abgestützt sind. Dies hat zur Folge, daß das untere, zusätzlich mit einer Vorspannkraft belastete Rad als Treibrad hohe Antriebsmomente übertragen kann, während das zugehörige obere Rad als Leitrad lediglich die Vorspannkraft an der Lauffläche abstützt. Durch Einstellung der Federvorspannung in Abhängigkeit von dem jeweils anliegenden Antriebs- oder Bremsmoment kann auch sichergestellt werden, daß eine unnötig hohe Beanspruchung des Laufwerks und der Laufflächen mit dem sich daraus ergebenden Verschleiß vermieden wird, falls nur niedrige Momente anliegen.

Durch die Verwendung von Rohrabschnitten als Laufflächen lassen sich bei ausreichender Widerstandsfähigkeit gegen Radkräfte beliebige Kurvenradien herstellen.

Im Hinblick auf den Raumbedarf ist es vorteilhaft, die lichte Höhe der Profilträger nur geringförmig größer auszubilden als den Durchmesser eines Rades des jeweiligen Radpaares, welches parallel zur Verbindungslinie durch die beiden einander zugewandten Laufflächen angeordnet ist. Dies setzt voraus, daß die Mittelachsen der Räder des betreffenden Radpaares in Längsrichtung des Schienenkörpers um mehr als die Summe der Radhalbmesser gegeneinander versetzt sind. Die Befestigung des Antriebsmotors innerhalb des Profilträger-Querschnitts am Fahrwerk trägt nicht nur zur Begrenzung des Raumbedarfs bei, sondern erleichtert auch die Abschirmung des Antriebsmotors und des Fahrwerks gegen äußere Einflüsse. Bedingt durch die kompakte Bauform des Fahrwerks und des Schienenkörpers sind zu deren Aufnahme nur Gräben bzw. Schächte mit einem kleinen Querschnitt erforderlich, die zur Durchführung des Tragkörpers einen schmalen, seitlich gegen den Schienenkörper versetzten Schlitz benötigen und damit das Überfahren des Schienenbereichs zulassen, ohne daß eine Verschmutzung des Schienenbereichs zu befürchten ist. Eine in dieser Weise aufgebaute Einschienenbahn ist für die Aufnahme unterschiedlichster Nutzlasten, insbesondere für innerbetriebliche Personen- und Lastentransporte, geeignet.

Die Befestigung und Aussteifung der Rohrabschnitte kann insbesondere über angeschweißte Flacheisenstege erfolgen, die ihrerseits an den Profilträgern befestigt sind. Zur Vereinfachung der Montage können die Rohrabschnitte über innenliegende Zentrierbolzen miteinander in Verbindung stehen, die in Längsrichtung verschiebbar jeweils in einem der benachbarten Rohrabschnitte gehalten sind. Abgesehen davon, daß an den Stoßstellen der benachbarten Rohrabschnitte eine enge Verlegetoleranz erzielbar ist, kann der gegen Herausfallen gesicherte Zentrierbolzen zur Demontage einzelner Rohrabschnitte in Richtung auf den ihn tragenden Rohrabschnitt zurückgezogen werden, wodurch die benachbarten Rohrabschnitte voneinander freigesetzt werden.

Das Fahrwerk kann zusätzlich Leitrollenpaare aufweisen, die sich - bezogen auf den Profilträger-Querschnitt - an der Außen- und Innenseite des die Laufflächen tragenden Bauelements abstützen (Anspruch 2).

Der Erfindungsgegenstand kann insbesondere auch in der Weise ausgestaltet sein, daß die Laufflächen konvex gewölbt sind und die Räder der Radpaare, welche parallel zu der Verbindungslinie durch die Laufflächen angeordnet sind, ein konkav ausgebildetes Radprofil aufweisen (Anspruch 3).

Zur Anpassung an die konvex gewölbten Laufflächen ist das Radprofil der betreffenden Räder zweckmäßig V-förmig ausgebildet (Anspruch 4).

Bedingt durch die Verwendung einseitig offener Profilträger, in deren Querschnitt das Fahrwerk hineinragt, läßt sich die Einschienenbahn in einfacher Weise durch eine durchlaufende Abdeckung nach außen abschirmen, soweit diese eine derartige Breite aufweist, daß zumindest auch das Fahrwerk überdacht ist (Anspruch 5).

Eine der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, die insbesondere für den innerbetrieblichen Transport von Interesse ist, besteht darin, die Profilträger nebst Fahrwerk unterflur und den Tragkörper auch überflur anzuordnen (Anspruch 6). Der Erfindungsgegenstand kann auch derart ausgebildet sein, daß die Vorspannung der Druckfeder für die Rad-Schwenkhebel mittels eines auf sie wirkenden Verstellelements selbsttätig anpaßbar ist; in dieses wird ein Verstellsignal eingegeben, welches der Größe des anliegenden Antriebs- bzw. Bremsmoments proportional ist (Anspruch 7).

Durch Einstellung der Federvorspannung in Abhängigkeit von dem jeweils anliegenden Antriebs- oder Bremsmoment kann sichergestellt werden, daß einerseits sehr große Momente bei hoher Vorspannung sicher übertragen werden können, andererseits eine unnötig hohe Beanspruchung des Laufwerks und der Laufflächen mit dem sich daraus ergebenden Verschleiß vermieden wird, falls nur niedrige Momente anliegen.

Die Vorspannung der Druckfeder kann dabei dadurch veränderbar sein, daß eine an einem Schwenkhebel angreifende Verstellstange in einer Hülse in unterschiedlichen Stellungen festhaltbar ist (Anspruch 8).

Vorzugsweise wirken die Verstellstange und die Hülse nach Art einer Kolben-Zylinder-Einheit zusammen, die in Abhängigkeit von bestimmten Betriebswerten in der einen oder anderen Richtung druckbeaufschlagt wird (Anspruch 9).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der stark schematisierten Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht einer Einschienenbahn, deren Fahrwerk lediglich ein vertikal ausgerichtetes Radpaar aufweist (ohne den am Fahrwerk angreifenden Tragkörper),

Fig. 2 einen Schnitt durch die Einschienenbahn gemäß Fig. 1 mit Blickrichtung auf den Antriebsmotor für das im übrigen nicht dargestellte Fahrwerk,

Fig. 3 in verkleinertem Maßstab die Ausbildung und Anordnung des Schienenkörpers der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 in gegenüber Fig. 3 vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf die Stoßstelle zweier benachbarter, eine Lauffläche bildender Rohrabschnitte und

Fig. 5 ein Schema für die gemeinsame federnde Abstützung der oberen Räder eines mit zwei vertikalen Radpaaren ausgestatteten Fahrwerks.

Die Einschienenbahn nach Fig. 1 und 2 ist mit im Ausführungsbeispiel im Querschnitt trapezförmigen, einseitig offenen Profilträgern 1 ausgestattet, deren (in Fig. 2 nach links weisende) Endabschnitte 1a, b über hochkant stehende Flachstäbe 2 konvex gekrümmte Laufflächen 3 in Form von Rohrabschnitten tragen. Jeder Profilträger 1 steht über eine Stütze 4 mit dem Untergrund 5 in Verbindung.

Das entlang den Laufflächen 3 bewegliche Fahrwerk 6, dessen Fahrwerksrahmen 7 nicht weiter dargestellt ist (vgl. dazu Fig. 1), ist im vorliegenden Fall lediglich mit einem Radpaar ausgestattet, welches aus einem oberen, über eine Feder 8a nachgiebig abgestützten Rad 8 und einem unteren Rad 9 besteht und sich parallel zu der Verbindungslinie 10 durch die Laufflächen 3 an diesen abstützt (vgl. Fig. 2). Das federnd in Anlage gehaltene Rad 8, welches an der oberen Lauffläche 3 umläuft, bildet das Leitrad, während das untere Rad 9 das mit einem Antriebsmotor 11 verbundene Treibrad des Fahrwerks darstellt und von dem Antriebsmotor über eine Schneckenradpaarung 11a, 9a angetrieben wird.

Der Antriebsmotor ist bezüglich des Fahrwerkrahmens 7 derart versetzt angeordnet, daß er vollständig innerhalb des Querschnitts des Profilträgers 1 liegt (vgl. Fig. 2). Durch geeignete versetzte Anordnung der Räder des vertikalen Radpaares 8, 9 läßt sich erreichen, daß das Fahrwerk 6 - und damit der Profilträger 1 - lediglich eine geringe Bauhöhe aufweist; diese braucht im Grenzfall nur geringfügig größer zu sein als der Durchmesser eines Rades des vertikalen Radpaares 8, 9.

Der Fahrwerkrahmen 7 weist außerhalb des Querschnitts des Profilträgers 1 (d. h. in der Fig. 2 auf der linken Seite) einen Längsträger 12 auf, an dem sich ein vertikal ausgerichteter Tragkörper 13 abstützt.

Falls die Einschienenbahn unterflur angeordnet ist, liegen der Profilträger 1 und das Fahrwerk 6 mit den zugehörigen Bestandteilen unterhalb des nicht dargestellten Bodenniveaus, über welches der Tragkörper - durch einen Spalt hindurchtretend - hinausragt.

Die Räder 8 und 9 sind mit einem V-förmigen Radprofil 8b bzw. 9b ausgestattet, dessen Öffnungswinkel 90° beträgt und symmetrisch zur Verbindungslinie 10 durch die Rohrabschnitte 3 verläuft. Bedingt durch die Ausstattung der Räder 8 und 9 mit dem beschriebenen konkaven Radprofil kann bei ausreichender Tragfähigkeit und Stabilität des Fahrwerks 6 auf die Verwendung zusätzlicher Leitrollenpaare verzichtet werden. Falls das Fahrwerk zusätzlich Leitrollenpaare aufweist, stützen diese sich - bezogen auf den Profilträger-Querschnitt - an der Außen- und Innenseite des die Laufflächen 3 tragenden Bauelements ab.

Die Energieversorgung des elektrisch betriebenen Antriebsmotors erfolgt über Stromschienen 14, die oberhalb des Antriebsmotors 11 im Innenraum des Profilträgers 1 befestigt sind.

Falls die Einschienenbahn - wie in Fig. 2 angedeutet - überflur angeordnet ist, werden die Profilträger 1 und die in ihrem Bereich liegenden Bestandteile (insbesondere auch die Flachstäbe 2 und Rohrabschnitte 3) mittels einer durchlaufenden Überdachung 15 geschützt, die über Horizontalträger 16 an der Umgebung abgestützt sind. Die Breite der Überdachung 15 ist vorzugsweise derart bemessen, daß zumindest auch das Fahrwerk 6 nach oben hin abgeschirmt ist.

Der grundsätzliche Aufbau der Einschienenbahn nach Fig. 1 und 2 ergibt sich aus Fig. 3:

Jeder im Querschnitt trapezförmige Profilträger 1 ist an einer Stütze 4 gehalten und trägt über die hochkant stehenden Flachstäbe 2 jeweils eine aus einem Rohrabschnitt 3 bestehende Lauffläche. Es versteht sich von selbst, daß sämtliche Profilträger 1 gleichartig nach einer Seite (also beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt) ausgerichtet sind. Die Flachstäbe 2 und Rohrabschnitte 3 weisen im Bereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Profilträgern 1 Stoßstellen auf, die - soweit die Flachstäbe betroffen sind - mit Verbindungsstücken 17 überbrückt sind. Die Ausbildung der lediglich schematisch angedeuteten Stoßstelle 18 zwischen benachbarten Rohrabschnitten 3 ergibt sich im einzelnen aus der Fig. 4.

Die sich gegenüberliegenden Rohrabschnitte weisen aneinander angepaßte, schräg verlaufende Endabschnitte 3a auf. Jeweils ein Rohrabschnitt ist mit einem Zentrierbolzen 19 ausgestattet, der an einem Stift 20 in einer L-förmigen Ausnehmung 3b des betreffenden Rohrabschnitts längsverschiebbar gehalten ist. Durch Zurückschieben des Stiftes 20 in Richtung auf den ihn haltenden Rohrabschnitt (in Fig. 4 also nach links) wird der andere Rohrabschnitt freigesetzt und kann ohne großen Platzbedarf ausgebaut werden. Die Befestigung benachbarter Rohrabschnitte aneinander erfolgt über nicht dargestellte Laschen, welche auch eine ungewollte Verschiebung des Stiftes 20 verhindern. Durch die Ausstattung der Rohrabschnitte mit schräg verlaufenden Endabschnitten 3a wird der auf das Fahrwerk übertragene Überroll-Stoß auch bei größeren Abständen zwischen den benachbarten Rohrabschnitten erheblich abgeschwächt.

Abweichend von der bisher beschriebenen Ausführungsform weist bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Einschienenbahn das Fahrwerk zwei Radpaare auf, die parallel zur Verbindungslinie durch die Laufflächen angeordnet sind und deren obere Räder 8 sich über winkelförmige Schwenkhebel 21, 22 unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 23 nachgiebig an der oberen Lauffläche abstützen (Fig. 5). Die Vorspannung der Druckfeder 23 ist dabei dadurch veränderbar, daß eine an dem Schwenkhebel 22 angreifende Verstellstange 24 in unterschiedlichen Stellungen in einer Hülse 25 festhaltbar ist. Die Veränderung der Vorspannung kann insbesondere dadurch bewirkt werden, daß die Teile 24 und 25 nach Art einer Kolben-Zylinder-Einheit zusammenwirken, die in Abhängigkeit von bestimmten Betriebswerten in der einen oder anderen Richtung druckbeaufschlagt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Abstützung des Fahrwerks an den jeweiligen Betriebszustand anzupassen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere auch darin, daß der Schienenkörper aus einfachen Bestandteilen aufgebaut ist, die bei entsprechender Längenabmessung ohne Hilfsmittel auch von Hand ausgewechselt werden können. Da die obere und untere Lauffläche baugleich sind und ein geringes Metergewicht aufweisen, bereitet ihre Handhabung im Normalfall keine Schwierigkeiten. Besonders ausgebildete Laufflächenstücke werden nicht benötigt, da der Laufflächenverlauf erst bei der Befestigung an den Profilträgern bzw. zugehörigen Stützen seine Endform erhält. Bedingt durch die Verwendung im Querschnitt einseitig offener Profilträger kann die erfindungsgemäße Einschienenbahn ohne großen Raumbedarf und Bauaufwand unterflur bzw. mit der Möglichkeit einer einfachen Abdeckung auch überflur eingesetzt werden.

Claims (9)

1. Einschienenbahn mit einem Schienenkörper mit zwei mit Abstand übereinander angeordneten, einander zugewandten Laufflächen, die an den an der offenen Seite liegenden Endabschnitten im Querschnitt einseitig offener Profilträger angeordnet sind und an denen sich die Räder eines motorgetriebenen Fahrwerks parallel zu der Verbindungslinie durch die Laufflächen abstützen, und mit einem Tragkörper, der nach oben hin über das Fahrwerk und die Laufflächen hinausragt, wobei dieses quer zur Längserstreckung der Laufflächen zumindest teilweise innerhalb des Profilträger-Querschnitts angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - die Fahrwerk-Räder bestehen aus zwei Radpaaren (8, 9);
• - während das untere Rad (9) jedes Radpaares (8, 9) an der unteren Lauffläche (3) anliegt, sind die zugehörigen oberen Räder (8) dadurch an der oberen Lauffläche (3) federnd in Anlage gehalten, daß die die letztgenannten Räder haltenden Schwenkhebel (21, 22) über eine Druckfeder (23) aneinander abgestützt sind, deren Vorspannung einstellbar ist;
• - die beiden Laufflächen (3) bestehen aus Rohrabschnitten;
• - die lichte Höhe der Profilträger (1) ist nur geringfügig größer als der Durchmesser eines Rades der Radpaare (8, 9), welche parallel zur Verbindungslinie (10) durch die Laufflächen (3) angeordnet sind; und
• - der Antriebsmotor (11) ist vollständig innerhalb des Profilträger-Querschnitts am Fahrwerk (6) befestigt.

2. Einschienenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk (6) zusätzlich Leitrollenpaare aufweist, die sich - bezogen auf den Profilträger-Querschnitt - an der Außen- und Innenseite des die Laufflächen (3) tragenden Bauelements abstützen.

3. Einschienenbahn nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen (3) konvex gewölbt sind und die Räder der Radpaare (8, 9), welche parallel zu der Verbindungslinie (10) durch die Laufflächen (3) angeordnet sind, ein konkav ausgebildetes Radprofil (8b, 9b) aufweisen.

4. Einschienenbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Radprofil (8b, 9b) V-förmig ausgebildet ist.

5. Einschienenbahn nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilträger (1) eine durchlaufende Abdeckung (15) mit einer derartigen Breite aufweisen, daß zumindest auch das Fahrwerk (6) überdacht ist.

6. Einschienenbahn nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilträger (1) nebst Fahrwerk (6) unterflur und der Tragkörper (13) auch überflur angeordnet sind.

7. Einschienenbahn nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Druckfeder (23) mittels eines auf sie wirkenden Verstellelements selbsttätig anpaßbar ist, in das ein Verstellsignal eingegeben wird, welches der Größe des anliegenden Antriebs- bzw. Bremsmoments proportional ist.

8. Einschienenbahn nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Druckfeder (23) dadurch veränderbar ist, daß eine an einem Schwenkhebel (22) angreifende Verstellstange (24) in einer Hülse (25) in unterschiedlichen Stellungen festhaltbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellstange (24) und die Hülse (25) nach Art einer Kolben-Zylinder-Einheit zusammenwirken, die in Abhängigkeit von bestimmten Betriebswerten in der einen oder anderen Richtung druckbeaufschlagt wird.