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Hängebahnfahrzeuge in Stromlinienform für hohe Geschwindigkeiten Es
ist bisher noch nicht vorgeschlagen worden, torpedoartige, also stromlinienförmige
Hängeschnellbahnfahrzeuge dicht aneinander zu einem Zuge zu kuppeln. Es lag nicht
nahe, dies mit Fahrzeugen zu tun, die eigentlich von vornherein dem Wesen und ihrer
Form nach als Einzelfahrzeuge bestimmt sind. Ein Aneinanderreihen ist bisher nur
mit großem gegenseitigen Abstand der Propellerfahrzeuge erwogen worden, indem zwischen.
die torpedoförmigen Wagen lange Kuppelstangen geschaltet wurden, um sie in einem
für die freie Auswirkung des Propellerstrahls hinreichenden Abstand zu halten. Wenn
bisher die Aufgabe aufgegriffen ist, bei unmittelbar aneinandergereihten. Fahrzeugen
die für hohe Geschwindigkeiten wichtige Stromlinienform zu verwirklichen, sa geschah
es ganz in der Richtung, den Einzelfahrzeugen eine derartige unter sich verschiedene
Form zu geben, daß sie, richtig aneinandergereiht, insgesamt einen einzigen Stromlinienkörper
bildeten. Die Fahrzeuge eines solchen Zuges sind einzeln überhaupt nicht für Schnellfahrt
benutzbar. In vorliegender Erfindung ist die erweiterte und fortschrittliche Aufgabe
gelöst, mit -denselben Fahrzeugen gleich gute Luftwiderstandsverhältnisse zu erzielen
sowohl bei Einzelbenutzung wie bei enger Aneinanderreihung zu längeren Zügen. Zu
diesem 'Zwecke ist gemäß der Erfindung die Anordnung getroffen, daß die Enden der
stromlinienförmigen Fahrzeuge entweder abnehmbar oder versenkbar derart angeordnet
sind, daß die aneinanderzureihenden Fahrzeugenden abgestumpft erscheinen, und zwar
mit nahezu gleichem Querschnitt, mit welchem sie unmittelbar aneinanderstoßen und
derart miteinander gekuppelt sind, daß sie in Richtung des Tragfederspiels frei
beweglich bleiben und in Richtung seitlichen Ausschwingens aneinander festgelegt
sind.
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Die Erfindung ermöglicht zugleich denkbar geringe Zug- und vollausgenutzte
Bahnsteiglänge bei voller Wahrung guter Propellerarbeitsbedingungen und beliebiger
Verwendbarkeit der Einzelfahrzeuge als gesondert laufende Triebwagen, wie im folgenden
näher ausgeführt.
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Abb. i zeigt einen Zug der neuen Fahrzeugart von der Seite gesehen.
Die torpedoförmigen Triebwagen i1, 1z, 13 und 14 sind untereinander gleich und bei1
5, 16 und 17 ohne Abstand aneinandergekuppelt, beispielsweise durch eine der bekannten
selbsttätigen Kupplungen, so daß die Zusammenkupplung einfach und schnell vor sich
geht. Im Gegensatz zu den sonst bekannten Stromlinienpropellerwagen ist hier aber
die Torpedaform vorn und hinten ohne Spitzen ausgebildet, die Wagen endigen abgestumpft
und sind durch vorn und hinten gleich große Ebenen 18 bis 25 begrenzt. Lediglich
der vorderste Wagen 14. ist durch eine an der Vorderebene angesetzte Rundkuppe
26 zur vollendeten Stromlinienform ergänzt, ebenfalls der letzte Wagen i
i durch eine angesetzte Spitze. 27.
Durch diese Teile, welche in den Abb.
3
und 4 noch genauer dargestellt sind, wird an den Zugenden in bekannter
Weise ein Auseinanderschieben und Zusammenschließen der Umgebungsluft ohne verlustbringende
Ablösungsvorgänge von Wirbelschichten erreicht. Zwischen den einzelnen Wagen aber
braucht sich die Luft gar nicht mehr völlig zusammenzuschließen; kurz vor derjenigen
Verjüngungsstelle, an welcher bei derartigen Körpern die größte Ablösungsgefahr
der Strömung besteht, trifft die Luft bereits auf die Verdickung des nachfolgenden
Wagenkopfes. Dort werden die Stromfäden bereits wieder nach auswärts gedrängt und
beschleunigt, so daß die Äblösungsgefahr und damit die Hauptquelle der Luftwiderstandsverluste
vermieden ist. Man wird die Abstumpfung aus diesem Grunde und zwecks Längenersparnis
so groß wie möglich anstreben; denn die Innenräume der Torpedospitzen sind kaum
nutzbar zu verwenden. Dem Maß der Abstumpfung sind durch die Arbeitsbedingungen
der Propeller 28 bis 31 immerhin Grenzen gesetzt. Bekanntlich ist das mittlere
Drittel der Propellerfläche fast unwirksam, der Druckmittelpunkt der Flügel liegt
bei etwa 0,7o bis 0,75 des Halbmessers. Hiernach wird man, wenn der Propeller
unmittelbar an der Abstumpffläche sitzt, deren Durchmesser auf etwa 1/3 bis 1/2
des Propellers ausdehnen können, ohne seinen Wirkungsgrad zu beeinträchtigen. Die
Zwischenräume zwischen den Endflächen io und 20, 21 und 22, 23 und 24 wird man möglichst
klein halten, gerade für das Spiel der gepufferten Kupplungen i 5, 16 und
17 ausreichend.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich auch verwirklichen, wenn gemäß Abb.
2 (Seitenansicht) nur einige Wagen 32 und 35 Propellerantrieb besitzen, die anderen
33, 34 aber ohne Antrieb sind, und wenn die Propeller 36 und 37 an den Vorderenden
der betreffenden Wagen 32 und 35 sitzen. Die Wagen sind hier durch kurze Kuppelstangen
38, 39 und 4o miteinander verbunden, die ständig an einem Wagenende sitzen bleiben
können. Zwischen den Wagen 33 und 34 ist eine etwas abweichende Lösungsform des
Zusammenschlusses dargestellt. Wagen 34 hat hinten eine feste Spitze 53, die in
einem Hohlraum 52 am Vorderende des Wagens 33 verschwindet. Umgekehrt ist zwischen
Wagen 34 und Wagen 35 beispielsweise angedeutet, wie ein festes Vorderende 54 von
einem hinteren Hohlraum 55 des Wagens 35 so umschlossen sein kann, daß der Zug die
gewünschte Kettenform mit mäßigen Einschnürungen erhält.
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Abb. 3 (Längsschnitt) zeigt die an der Abstumpffläche des letzten
Wagens ansetzbare Stromlinienschlußspitze 27 genauer. 28 ist der Propeller des letzten
Wagens; seine Nabe 41- -ist, wie üblich, mittels Mutter 42 durch Kegelsitz mit der
Propellerwelle 43 verbunden. Die kegelige Blechkappe 27 liegt an Zentrieransätzen
44 des Propellers 28 auf. Sie ist durch den langen Schraubenbolzen 45, dessen Gewinde
in die Propellerwelle 43 eingreift, gehalten. Die Spitze wiegt sehr wenig und ist
schnell und sicher an- und abzubauen.
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Abb. 4 (Längsschnitt) zeigt eine Lösung für die Stromlinienergänzungskuppe
26 am Vorderende des ersten Wagens in Gestalt zweier kugeliger Kappen, welche ständig
am Wagenkörper so befestigt sind, daß sie im Bedarfsfalle leicht nach außen herausbewegt
werden können. Zu diesem Zweck sind die Kappenhälften 26a und 26b im Zapfen 46 des
Wagenkörpers drehbar gelagert. Ist der Wagen nicht der vorderste eines Wagenzuges,
so haben die Kappenhälften im Wageninnern die mit vollen Linien gezeichnete Lage
26a, 26b. Im anderen Falle lassen sie sich mit Hilfe der Spreizhebel 47a, 47b durch
die Stange 48 in die strichpunktierte Lage 26a', 26b' hinausschwenken und vervollständigen
dann die Torpedoform des Vorderendes.
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Will man die Wagen bei Einschienenhängebahnen zwecks selbsttätiger
Schrägstellung bei Kurvenfahrt schwenkbar um die 'Schiene 49 (Abb. i und 2) anordnen,
so besteht beim Einfahren in Kurven oder unter Seitenwind-oder Gleisunebenheitseinflüssen
die Möglichkeit, _ daß siech die Endflächen i 9/2o, 2I/22, 23/24 bzw. 50/5i, 52/53
und 54/55 durch verschieden starkes Ausschwenken der Einzelwagen gegeneinander versetzen
und dann die Luftströmung erheblich stören. Eine Störung durch senkrechtes Versetzen
infolge Aufundabschwingens der Wagen in den Tragfedern ist bei der Kleinheit dieser
Bewegungen nicht zu befürchten. Das gegeneinander versetzte Wagerechtauspendeln
der Wagen würde sich bei der Anordnung der Abb. i ohne weiteres durch Seitenstarrheit
der Kupplungen 15, 16 und 17 verhindern lassen, doch würden bei dem geringen Abstand
der Kupplungen 15, 16 und 17 von der Schiene 49 als Pendelachse die zu übertragenden
Seitenkräfte von einem Wagen zum anderen sehr groß werden. Günstiger ist es, die
Seitenkräfte an den dicht aneinanderliegenden Abstumpfflächen i9/20, 21/22 und 23/24
zu übertragen, weil sie größeren Abstand von der Schiene 49 als Pendelachse haben.
Eine derartige Einrichtung ist in Abb. 5 (Stirnansicht) und Abb.6 (Längsschnitt_
und Schnitt VI-VI der Abb. 5) gezeigt. Das Wagenende 59 läuft in einen Dorn 56 inmitten
der Abstumpffläche 61 aus, welcher in eine Führung 57a, 57b am_ Ende 58 des nächsten
Wagens hineinragt. Er läßt keine Seitenverschiebung zwischen den Wagenenden 58 und
59 zu oder nur geringe, sofern man die Führungen 57a, 57b durch Fedem
Goa,
hob abstützt. Führt man die Federn. wie gezeichnet, als stark gebogene Blattfederpakete
aus, so werden außerdem diese kleinen Seitenverschiebungen wirksam durch Reibung
gedämpft. Trägt das Wagenende 59, wie gezeichnet, einen Propeller 28, so muß der
Dorn 56 in Verlängerung der Propellerwelle 43 bzw. der Propellerwellenmutter 63
liegen und diesen durch Abstützung mittels der Lager 62 freien Umlauf gewähren,
auch wenn der Dorn 56 zwischen den Führungen 57a, 57b festgehalten ist. Wie in Abb.
5 angedeutet ist, kann sich der Dorn 56 bei versetztem Aufundabschwingen der Wagen
58 und 59 zwischen den Führungen 57a, 571' ungehemmt auf und ab bewegen (vgl. die
Lagen 56' und 56" in Abb. 5). Die Dornlager 62 könnten auch statt auf der verlängerten
Mutter 63 z. B. auf der verlängerten Propellerwelle .13 sitzen.
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Es sei noch bemerkt, daß die Einrichtungen nach Abb. 5 und 6 die Anbringung
derjenigen nach Abb.3 und 4. nicht ausschließen.. Der Dorn 56 kann eine kleine Bohrung
64, die Mutter 63 bzw. die Welle 43 eine Gewindebohrung 65 besitzen, in welche der
Befestigungsbolzen ,15 für die Spitzkappe 27 paßt. Anderseits ist die Führungseinrichtung
nach Abb. 5 ohne weiteres in dem Hohlraum unterzubringen, welchen gemäß Abb. q.
die schwenkbaren Kappenhälften aha, 26b in allen Lagen zwischen sich frei lassen.