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Fahrzeug fär Hängeschnellbahnen. Die Erfindung betrifft ein für Hängeschnellbahnen
mit sehr hoher Geschwindigkeit (300 bis 5oo km/Std.) bestimmtes Fahrzeug, welches
eine torpedoartige Gestalt, einen sogenannten stromlinienförmigen Körper aufweist.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Fahrzeug an einer einzigen Schiene
hängend gedacht, indem es sich mit Laufradsätzen auf der Schiene bewegt und durch
einen oder mehrere Luftpropeller seinen Vortrieb erhält.
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Gemäß der Erfindung ist, weil Gewichtsersparnis geboten, .der ganze
Rumpf des Fahrzeuges als Tragwerk mit Längs-, Quer- und Diagonalstäben in Leichtkonstruktion
ausgebildet. Die Diagonalen können zweckmäßig auch durch die als Außenhaut dienende
Blechverkleidung ersetzt werden. Ferner sind gemäß der Erfindung zur Stützung des
Querschnittes Querrahmen eingebaut, die zugleich derart ausgestattet sind, daß-sie
in ihrem mittleren Teile eine als Durchgangsöffnung dienende Aussparung aufweisen.
Ferner sind gemäß der Erfindung. die Sitze für die Reisenden unter zweckmäßiger
Ausnutzung der Raumverhältnisse und unter Anwendung von versteifenden Längsträgern
angeordnet. Für die Unterbringung der Räder des Fahrzeuges sowie der Bremsvorrichtung
und .der Einrichtung zum Aufhängen des Fahrzeugkörpers an den Rädern ist oberhalb
des Fahrzeugrumpfes ein als Flosse ausgebildeter langgestreckter Hohlraum vorgesehen,
welcher verkleidet ist. Diese Flosse enthält zugleich Versteifungskonstruktionen
für das Fahrzeug.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Fahrzeuges
sowie Einzelheiten desselben veranschaulicht.
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Abb. i zeigt in Seitenansicht die Umrißformen eines Fahrzeugrumpfes
mit der Flosse, wobei zum Teil das Gerippe des Rumpfes in einfachen Linien angedeutet
und die Blechverkleidung entfernt ist.
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Abb. z bis 4 zeigen Außenansichten ähnlicher Fahrzeuge und Fahrkombinationen
in kleinerem Maßstabe, A.bb. 5 einen Querschnitt durch den Rumpf nach Linie A-A
der Abb. i.
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Abb. 6 zeigt in einem lotrechten Längsschnitt das Innere des Fahrzeuges
in kleinerem Maßstabe und dient unter anderem zur Erklärung statischer Verhältnisse.
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Abb. 7 ist ein Querschnitt der Linie B-B der Abb. i durch die Tür.
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Abb.8 und 9 sind Ansichten des Wagengerippes in der Umgebung der Fenster.
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Die weiteren Abbildungen veranschaulichen später zu erläuternde Einzelheiten.
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Wie Abb. i erkennen läßt, besteht das Gerippe des stromlinienförmigen
Rumpfes aus Längsträgern i, Pfosten a und Diagonalen 3. Etwas über der Mitte sind
mit diagonalen Rahmen q. eingefaßte Fensteröffnungen 15 vorgesehen. Die Träger bestehen
aus Profilen, bei denen die Schenkel abgerundet sind, oder aus Rohren (vgl. Abb.
14 bis i7). Die Einzelheiten
dieser Träger sind unten ausführlicher
beschrieben. Die Steifigkeit des Fahrzeugrumpfes in der Querrichtung wird erzielt
durch Querrahmen 5 (s. Abb. i, 5 und 6), welche in ihrer 'Mitte eine hohe Öffnu-g
6 für den Durchgang frei lassen. Sie treten in Abb. i als senkrechte Pfosten in
Erscheinung. Solche Querrahmen sind auch dort vorgesehen,, wo die Aufhängarme 7
für das Räderwerk am Rumpfe angreifen. Ferner dienen die Querwände zugleich zum
Abteilen der Sitze 8 und zur Übertragung der Personenlasten auf das Gerippe (Abb.
6). Diese Sitze 8 sind gemäß der Erfindung an den gekrümmten Wänden des Rumpfes
vorgesehen, so daß die Reisenden ihre Füße in den mittleren Gang setzen; während
ihr Rücken gegen die Außenwand gewendet ist und sich deren Form bequem anpaßt. Die
Fenster liegen oberhalb der Sitzlehnen in dem oberen Teil der Wandkrümmung, so daß
die nahen Gegenstände der Erdoberfläche dem Blick der Reisenden entzogen sind. Das
ist für deren Sicherheitsgefühl wegen der großen Fahrgeschwindigkeit notwendig.
Dabei treten die Teile der Unterstützungskonstruktion der Schiene wegen ihrer unmittelbaren
Nähe überhaupt nicht in Erscheinung.
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Abb. 5 und 6 lasen die Anordnung der einzelnen Sitze und der Sehrichtung
erkennen. Die Anordnung der Sitze gestattet zugleich die Anwendung voll hohen und
daher tragfähigen Längsträgern 9 unterhalb der Sitze, «-elche dein Fahrzeug eine
Längsversteifung erteilen, und sowohl den Sitzen als auch den Querträgern io als
Auflager dienen. Diese Querträger tragen den Fußboden und können zugunsten der Ganghöhe
sehr niedrig gelialteil werden. Der Raum oberhalb der Sitze ist zwischen den einzelnen
Querrahmen zur Aufnahine voll Handgepäck ausgenutzt, welches auf den tragenden Flächen
i i ruht.
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Der Querschnitt des Fahrzeugrumpfes ist zweckmäßig nicht kreisförmig,
sondern elliptisch geformt (Abb. 5). Diese elliptische Form bietet u. a. zwei Vorteile.
Zunächst vermindert sie die Angriffsfläche des Seitenwindes, sodann ermöglicht sie
eine günstige Unterbringung der Reisenden in sitzender-Stellung bei zurückgelehntem
Oberkörper unter bester Raumausnutzung. Auf diese kommt es sehr all, einmal, tini
das Wagengewicht und damit dun Achsdruck und die Kosten der Unterstützungskonstruktion,
ferner um den Luftwiderstand und endlich um die zu beschleuni-I;enden Massen möglichst
klein zu halten. Da :ich oberhalb des Rumpfes die Flosse 13 mit dein Laufräderwerk
12 befindet, welches an den Tragarm 7 befestigt ist, so muß zur vorteilhaften Aufhängung
des Rumpfes die elliptische Form nach oben hin in die Form der Flosse 13 wie bei
einem Flaschenhals übergehen. Durch diesen Übergang wird nicht nur eine günstige
Kraftübertragung, sondern auch eine Gesamtform kleinsten Luftwiderstandes und weiter
eine ausreichende Ganghöhe h in Abb. 5 ermöglicht unter Wahrung einer genügenden
Konstruktionshöhe der Rahmen über dem Gang 6. Die Flosse 13 greift einseitig um
die Schiene 14 herum in Form eines Hakens (Abb. i und 5), ihre Verkleidung hat daher
eine in Längsrichtung durchlaufende Vertiefung, um den für die Schiene nötigen Raum
freizugeben. In der Flosse sind neben den Laufrädern und Bremseinrichtungen auch
noch Brennstoff-, Kühlwasser- und ölbehälter, Kühleinrichtungen u. dgl. unterzubringen.
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Das Gerippe des Fahrzeuges muß durch Fenster- und Türöffnungen 15
und 16 in statisch nachteiliger Weise unterbrochen werden. Bei den Fenstern wird
dieser Nachteil nach Abb. i und 9 vermieden bzw. gemildert durch Fortführung der
Dreieckverbände mittels der Diagonalen 4. und 4a, so daß die ungünstige Wirkung
der Scherkräfte t in Abb. 8, wo rechteckige Fenster 156 als Gegenstück gezeichnet
sind, entfällt. Das Tragwerk wird durch die großen Türöffnungen 16 besonders stark
beeinträchtigt. Dieser Mangel ist bei vorliegender Erfindung ausgeglichen durch
ein versteifendes Fachwerk 17 oberhalb des Rumpfes (Abb. i), für'das die Flosse
den geeigneten Raum und überhaupt die Anwendungsmöglichkeit bietet (s. Querschnitt
Abb.7). Das Fachwerk 17 dient zugleich dazu, die in der Längsrichtung wirkenden
Längskräfte von Rad- oder Schienenbremsen auf das Wagengerippe zu übertragen. Hierzu
sind die beiden Tragarme 7 durch Längsträger 18 mit dein Fachwerk 17 verbunden.
Ohne diese Verbindung würden die Bremskräfte B nach Abb. 6 sowohl die Arme 7 als
auch die angeschlossenen Rahmen 5a zu stark auf Biegung beanspruchen. Die Wandungen
der Flosse 13 selbst lassen sich als Längsversteifung des Fahrzeugrumpfes ausbilden,
indem z. B. ein Fachwerk über die ganze Länge durchgeführt wird.
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Eine besondere Ausführungsform des Fahrzeuges ist in Abb. 2 veranschaulicht,
das aus zwei en-gekuppelten Teilen besteht. In dieseln Falle ist nur vorn und hinten
je ein Rädenverk 12 für die Unterstützung des Fahrzeuges erforderlich. Soll aber
jeder Teil für sich verschoben werden, so muß er in entkuppelten Zustande ein weiteres
Fahrgestell 12a aufweisen, welches der Kurvenfahrt Rechnung trägt, also mit Lenkung
oder ohne Flanschzii ausgebildet ist. Eine Teilung des Fahrzeuges kann erforderlich
«-erden für den Fall, daß die 'Maschinenanlage des einen Teiles reparaturbedürftig
ist.
Man kann dann den zubehörigen Fahrzeugteil, der entweder zur Unterbringung von Personen
oder Maschinen od-_r für beides dient, mit einem gebrauchsfähigen Teil kuppeln.
Das Fahrzeug nach Abb. 3 besteht aus .drei Teilen.
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`Fenn zwei Propeller, und zwar der eilie vorn, der andere hinten zur
Anwendung gelangen, so kann man z. B. nach Abb. 3 den einenvon beiden, am besten
denvorderen (iga) speziell für das Anfahren und kleine Fortschrittsgeschwindigkeit,
aber mit großem Schub ausbilden und ihn bei voller Fahrt entweder leer mitlaufen
lassen oder ihn antreiben, iin letzteren Falle mit besonderer Drehzahl, die seiner
abweichenden Steigung er:tspricht. Beide Propeller i9 und iga können durch einen
gemeinsamen oder durch zwei getrennte Motoren angetrieben werden. Was vom Vortrieb
und Anfahren gesagt wurde, gilt auch demgemäß für den Rückwärtslauf und das Bremsen.
-Im Gegensatz zu Abb. 2 und 3 stellt Abb. .4 die Kupplung zweier Wagen auf eine
größere Entfernung, z. B. io bis 2o m, mittels einer knickfesten Stange 2o dar.
Bei 21 sind Kugelgelenke und Puffer angeordnet. Diese Kombination tritt in Kraft,
wenn das Fassungsvermögen des Einzelfahrzeuges bei enger Fahrtfolge nicht mehr-
ausreicht, andererseits aber die Steigerung der örtlichen Belastung der Unterstützungskonstruktion
der Schiene beschränkt ist.
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Die Türöffnung 16 befindet sich in der starkgekrümmten Außenwandung,
und ihr Verschluß ist daher mit Schwierigkeiten verbunden. Durch ihn soll der Luftwiderstand
nicht vermehrt, die Wagenkonstrukti^r, die Form und das glatte Aussehen der Außenhaut
nicht beeinträchtigt werden. Gemäß der Erfindung sind zwei Arten vonVerschlüssen
vorgesehen. Die eine besteht aus Klapper., die um wagerechte Achsen drehbar sind,
lie anfiere aus Schiebern, welche innerhalb oder außerhalb der Blechhaut beweglich
sind, wie z. B. Jalousien, die in seitlichen Führungsschienen oder Rillen verschoben
werden können. Abb. io gibt eine Doppelklat pe wieder, deren unterer Teil 23 um
die Achse 25 gedreht wird und als ein unterUm>tänden mit Geländer versehenes Fallreep
24 diell@:, deren ollerer Teil 26 um die Achse 27 nach c:Len gedreht -,wird. Der
untere Teil läßt sich auch mit dein Bahnsteig 22 vorübergehend in feste @"erbindung
bringen, um ein Pendeln des Wagens beim Ein- und Aussteigen zu verhindern. Soll
zur Beschleunigung des Ein- und Aussteigens der Bahnsteig unmittelbar am Wagen liegen,
so findet die Anordnung Abb. i i Anwendung. Hier ist der eine Teil 28 der Klappe
am anderen (29) angelenkt (bei 30) und der untere Punkt 3 1 z. B. in einer Bahn
32 geführt, so daß er bei Drehung des Verschlusses um die feste Achse 33 und die
bewegliche Achse 30 nach oben wandern kann. Am leichtesten und am wenigsten
hinderlich ist die Vorrichtung der Abb. 12 und 13, welche letztere den oberen
Teil in vergrößertem Maßstabe darstellt. Hier ragen keine Teile aus der Begrenzungsebene
des Wagens heraus, was bei den andern Anordnungen immerhin in gewissem Maße der
Fall war. Der obere Teil 35 der Führungsschiene 35 ist um Achse 36 drehbar und wird
zu Beginn des Hochzieluns der Jalousie 37 nach innen, beim Herablassen aber z. B.
.durch eine Feder 38 nach außen bewegt, so daß ein bündiger Abschluß stattfindet,
der das Eindringen von Staub und ässe verhindert. Durch Dreizen der zum Aufwickeln
der Jalousie bestimmten Rolle 39 werden die verbindendenBänder¢o angezogen und die
beiderseits der Tür liegenden oberen Führungsteile 35 infolge Ablenkung durch Rolle
41 mitsamt dem entsprechenden Teil der Jalousie um, Achse 36 nach innen gedreht.
Auf diese Weise findet keine Behinderung durch die Wagenkonstruktion 42 statt. Die
etwa elektrisch angetriebene Rolle 39 liegt in einem sonst nicht nutzbaren Raum.
Der Verschluß, seine Bewegung und Bedienung bedeutet keine Behinderung der Reisenden.
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Bei der Konstruktion der Gerippeträger und Knotenpunkte finden die
Regeln des Leichtbaues soweit wie möglich Anwendung, da es, wie gesagt, auf Gewichtsersparnisse
sehr ankommt. Als Träger eignen sich aus Gründen der Anpassung an die räumliche
Krümmung des Wagengehäuses Profile mit abgerundeten Schenkeln 43 oder Rohre q..-
der Abb. 14 bis 17. Denn nur an solche Träger lassen sich, wenn sie z.- B. in der
Querebene des Fahrzeuges als Träger der Rahmen 5 gekrümmt sind, Tangenten :45 unter
spitzem Winkel legen, welche die Ebene 46 der Außenhaut in Abb. 15 bestimmen, ohne
daß die Form des einzelnen Trägerquerschnittes mit veränderlichem Tangentenwinkel
verändert zu werden braucht. Ein zweiteiliges offenes Profil stellt Abb.
15 und 16 dar. In dem Profil sind Erleichterungslöcher 49 angebracht. Beide
Teile 43 der Abb. 15 und 16 sind durch gelochte und gebördelte Bleche 47, deren
Lochbördelung 4.8 sich der Schenkelruildung anschmiegt, in geeigneten, durch die
Knickfestigkeit bestimmten Abständen zu verbinden. Abb. 1;7 gibt ein Rohr q.4 wieder,
das zur Erleichterung des \ ietens mit Löchern oder Schlitzen 4.9 versehen ist.
Da die Schlitze in gewöhnlichen Rohren infolge Ausknickens ihrer Kanten einen erheblichen
Festigkeitsverlust verursachen, so wird die Wandung nach den Kanten 5o zu verstärkt,
so daß sich der Innenquerschnitt der Viereckform
nähert, welche
zur Aufnahme von Biegemomenten besonders geeignet ist, während es im übrigen darauf
ankommt, die Träger knickfest auszubilden, eine Aufgabe, die von einem rohrförmigen
Träger am besten erfüllt wird. Der Bereich, indem die Löcher gestanzt oder gebohrt
werden sollen, kann äußerlich durch eine durchlaufende Rille 51 kenntlich gemacht
werden.