EP0195988B1 - Einschienenhängebahn, insbesondere für den Bergbau - Google Patents

Einschienenhängebahn, insbesondere für den Bergbau Download PDF

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EP0195988B1
EP0195988B1 EP86103463A EP86103463A EP0195988B1 EP 0195988 B1 EP0195988 B1 EP 0195988B1 EP 86103463 A EP86103463 A EP 86103463A EP 86103463 A EP86103463 A EP 86103463A EP 0195988 B1 EP0195988 B1 EP 0195988B1
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EP
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rail
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overhead monorail
section
profiles
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EP86103463A
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EP0195988A3 (en
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Horst Siffrin
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Walter Becker GmbH
Original Assignee
Walter Becker GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C13/00—Locomotives or motor railcars characterised by their application to special systems or purposes
    • B61C13/04—Locomotives or motor railcars characterised by their application to special systems or purposes for elevated railways with rigid rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00—Other railway systems
    • B61B13/04—Monorail systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/22—Tracks for railways with the vehicle suspended from rigid supporting rails
    • E01B25/24—Supporting rails; Auxiliary balancing rails; Supports or connections for rails

Definitions

  • the invention relates to a monorail monorail, in particular for mining, the rail of which consists of two spaced-apart profiles, each having a vertical central section, to which essentially horizontal sections are connected above and below, the lower sections treads for the wagons form.
  • Such a monorail monorail is known from DE-OS 19 30 991, in which a special rail profile suitable for different types of applications is proposed.
  • the profiles are connected at a distance from one another for the mutually facing arrangement of the running surfaces and suspension of the carriages in between.
  • the profiles are directly connected to one another for the arrangement of the running surfaces facing away from one another and this claw-shaped suspension of the carriages.
  • C-profiles also connected directly to their backs to form a beam are known from GB-PS 1 440 709.
  • the wagons are driven with the help of friction wheels, which rest against the middle section of the double-T profile from both sides.
  • the rail pieces are joined together at the joints with connecting means placed on top and bottom, which here allow a slight angling up or down.
  • the rail is hung on expansion parts, usually on arches.
  • the invention has for its object to reduce the space requirement of the rail in height.
  • this purpose is achieved by a monorail monorail of the type described in the introduction, in which the profiles are U-profiles connected to their backs and the butt joint elements of the rail are arranged in the space between the U-profiles.
  • the invention thus puts the butt connection elements, which have hitherto taken up space in height, into the rail.
  • she divides the previous double-T profile into the two U-profiles that are connected to each other at a distance from each other.
  • the rail designed in this way has a cross-sectional area distribution with which the required section modulus against the vertical load is achieved even at a lower overall height of the rail than with the double-T cross-section.
  • Commercially available double T profiles and U profiles are used, for example, the rail height is reduced from 180 to 120 mm. At low room heights, this is already a significant step forward.
  • the advantageous development of the invention is made possible to set up tooth engagements for a drive gear of a railcar on the now continuously free underside of the rail and thus to replace the comparatively unreliable, failure-prone friction wheel drive.
  • the invention is advantageous even without a substantial reduction in the rail height.
  • the butt connection elements at one end of the rail section consist of a circular arch-shaped support in the longitudinal section of the rail, the center of the arch of which lies at or near the cross section of the joint on or near the tread plane, and at the other end of the rail section from a correspondingly shaped counterpart on its underside , with which this rail piece end is supported by the support on the former, supported by a suspension rail piece end, and that the rail piece ends above the tread plane, preferably wedge-shaped, recede from the joint cross-section.
  • This butt connection which is possible in the space between the U-profiles provided according to the invention, keeps the inevitable jump in the tread plane at the butt practically as small as possible, irrespective of the angles of the rail pieces placed against one another.
  • this type of support and connection is also accurate in terms of height, so that an undesirable step is avoided.
  • the counterpart engages with an end section which is curved in the form of an arc on the upper side concentrically to the underside, under a holding element.
  • the respective new rail piece can be attached during assembly by the counterpart in contact with the circular-arc-shaped support, i. H. rotating around the center of the arc, is inserted between the support and the holding element; after the new rail piece has been suspended at its other end, the reverse movement is no longer possible and all other movements are blocked by the holding element.
  • the holding element is expediently formed on the underside of a suspension element which is needed anyway in this vicinity.
  • two strips can be arranged on the two U-profiles and a stick chain supported on them move in, which has the tooth meshes.
  • Stick chains are known in the reverse orientation, ie with tooth meshes facing upwards, for the drive of cutting machines. They can not only absorb tensile but also compressive force, and with their toothed meshes represent a kind of flexible, easily exchangeable racks that are not limited in length. With these properties, they are also particularly useful for the present application.
  • the rail pieces could also each be provided with a toothed rack. While the chain of sticks will usually still protrude downward above the U-profiles with a large part of their height, a rack could also be made flatter, if necessary also as a strip with a row of holes as tooth engagements, and quite completely in the space between the U- Place profiles.
  • a monorail 1 is suspended with chains 2 in a manner not shown, for example on the arches of a line extension.
  • the rail 3, as can best be seen from FIG. 3, is composed of two U-profiles 4, which are connected by metal strips 5 and 6 at a distance from one another.
  • the metal strip 5 is arranged on the top of the U-profiles 4, the metal strip 6 below between the U-profiles. Both strips are welded to the U profiles continuously or in sections along their edges.
  • two retaining strips 7 for a stick chain 8 are arranged, which are also welded to the U-profiles 4 in a suitable manner.
  • the stick chain 8 sits with vertical chain links 9 between the holding bars 7 and lies on the holding bars 7 with lateral projections 10 formed on the chain links 9 at the top.
  • the vertical chain links 9 each connect two horizontal chain links 11 such that they abut each other.
  • the stick chain offers tooth engagements; the vertical chain links 9 are shaped accordingly with contact surfaces 12 for the teeth, as can be seen in FIG. 2.
  • the rail pieces each have a suspension element 13 and a support 14 at one end and a counterpart 15 for such a support at the other end.
  • the suspension element 13 consists of two brackets 16 welded to the two U-profiles, each of which has two eyelets 17 for the chains 2 at the top and are designed as holding elements 18 at the bottom, which will be discussed in more detail below.
  • the support 14 has an arcuate support surface 19 in the longitudinal section according to FIG. 2.
  • the center of the circular arc lies in the cross-sectional plane 20 of the joint of the relevant rail piece ends and approximately in the horizontal plane 21, in which the upper sides 22 of the lower legs of the U-profiles 4 are approximately.
  • the rail ends recede upward at the abutment approximately from the said center point, so that a V-shaped cutout 23 is formed.
  • the counterpart 15 to the support 14, which is welded onto the other end of the rail section, like the support 14 between the U-profiles 4, has an underside adapted to the support surface 19 and an upper side which is concentric with it, and is therefore generally arc-shaped.
  • the holding element 18 lies with a surface that is also concentric with little play above it.
  • the rail pieces can be angled up or down at the joint.
  • the relevant relationships as well as the assembly are explained in detail above.
  • Fig. 1 shows a rail car 26 and two hoist cars 27. They run with wheels 28 on the upper sides 22 of the lower legs of the U-profiles 4, approximately in the horizontal plane 21. Compared to the vertical sections of the U-profiles 4, they are provided with side guide wheels 29. They are interconnected with coupling rods 30.
  • the rail car 26 is provided with a compressed air, electric or diesel motor 31, which drives a gear 33 engaging in the chain 8 via a gear 32.
  • the two hoist trolleys 27 also have compressed air or similar motors 40. These pull chains 34 of chain blocks 35 via chain wheels or let them down. The tightened chain sections lie in chain boxes 36.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einschienenhängebahn, insbesondere für den Bergbau, deren Schiene aus zwei mit Abstand voneinander verbundenen Profilen besteht, die jeweils einen senkrechten mittleren Abschnitt aufweisen, an den sich oben und unten im wesentlichen waagerechte Abschnitte anschließen, wobei die unteren Abschnitte Laufflächen für die Wagen bilden.
  • Eine solche Einschienenhängebahn ist bekannt aus der DE-OS 19 30 991, in der ein spezielles, für verschiedene Anwendungsarten geeignetes Schienenprofil vorgeschlagen ist. Für einander zugekehrte Anordnung der Laufflächen und Aufhängung der Wagen dazwischen sind die Profile mit Abstand voneinander verbunden. Für einander abgekehrte Anordnung der Laufflächen und diese klauenförmig umgreifende Aufhängung der Wagen sind die Profile unmittelbar miteinander verbunden. Zu einem Balken gleichfalls unmittelbar an ihrem Rücken verbundene C-Profile sind aus der GB-PS 1 440 709 bekannt.
  • Die vorgenannten Schienenprofile sind aus Blech mehrfach gekantet und von dementsprechend begrenzter Tragfähigkeit. Als Schienen von Einschienenhängebahnen in Benutzung sind im Bergbau kräftigere Doppel-T-Profile.
  • Angetrieben werden die Wagen mit Hilfe von Reibrädern, die von beiden Seiten her an dem mittleren Abschnitt des Doppel-T-Profils anliegen. Die Schienenstücke sind an den Stößen mit oben und unten aufgesetzten Verbindungsmitteln aneinandergesetzt, die hier eine leichte Verwinkelung nach oben oder unten erlauben. Im Bergbau wird die Schiene an Ausbauteilen aufgehängt, in der Regel an Streckenbögen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Platzbedarf der Schiene in der Höhe zu vermindem.
  • Gemäß der Erfindung erfüllt diesen Zweck eine Einschienenhängebahn der eingangs bezeichneten Art, bei der die Profile an ihren Rücken verbundene U-Profile sind und die Stoßverbindungselemente der Schiene in dem Zwischenraum der U-Profile angeordnet sind.
  • Die Erfindung legt somit die Stoßverbindungselemente, die bisher jeweils für sich Platz in der Höhe beansprucht haben, in die Schiene. Um den Platz dafür zu erhalten, teilt sie das bisherige Doppel-T-Profil in die zwei an ihren Rücken mit Abstand voneinander verbundenen U-Profile. Darüber hinaus hat die so ausgebildete Schiene eine Flächenverteilung im Querschnitt, mit der das erforderliche Widerstandsmoment gegenüber der senkrechten Belastung schon bei niedrigerer Bauhöhe der Schiene selbst erreicht wird als mit dem Doppel-T-Querschnitt. Handelsübliche Doppel-T-Profile und U-Profile zugrundegelegt, ergibt sich beispielsweise eine Verminderung der Schienenhöhe von 180 auf 120 mm. Das ist bei niedrigen Raumhöhen bereits ein bedeutender Fortschritt.
  • Zugleich wird die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ermöglicht, an der nun durchgehend freien Unterseite der Schiene Zahneingriffe für ein Triebzahnrad eines Triebwagens einzurichten und damit den vergleichsweise unzuverlässigen, störanfälligen Reibradtrieb zu ersetzen. In dieser Ausgestaltung ist die Erfindung auch ohne wesentliche Verringerung der Schienenhöhe von Vorteil.
  • Als eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Stoßverbindungselemente am einen Schienenstückende aus einem im Schienenlängsschnitt kreisbogenförmigen Auflager bestehen, dessen Bogenmittelpunkt am oder nahe dem Stoßquerschnitt auf oder nahe der Laufflächenebene liegt, und am anderen Schienenstückende aus einem an seiner Unterseite entsprechend geformten Gegenstück, mit dem dieses Schienenstückende über das Auflager auf dem ersteren, durch eine Aufhängung getragenen Schienenstückende abgestützt ist, und daß die Schienenstückenden oberhalb der Laufflächenebene, vorzugsweise keilförmig, vom Stoßquerschnitt zurückweichen.
  • Diese im erfindungsgemäß vorgesehenen Zwischenraum der U-Profile mögliche Stoßverbindung hält unabhängig von Verwinkelungen der aneinandergesetzten Schienenstücke den unvermeidlichen Sprung in der Laufflächenebene am Stoß praktisch so gering wie möglich. Der Scheitelpunkt des Winkels, an dem der Winkel mit keiner Bogenlänge verbunden ist, die zu einer Lücke führen kann, liegt in der Laufflächenebene ; Verwinkelungen nach oben erlaubt das erwähnte Zurückweichen der Schienenstückenden, Verwinkelungen nach unten sind, da hier nur noch die Höhe der waagerechten Abschnitte folgt, unter Materialverformung möglich. Außerdem ist diese Art der Abstützung und Verbindung auch hinsichtlich der Höhe genau, so daß eine unerwünschte Stufe vermieden wird.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung greift das Gegenstück mit einem Endabschnitt, der an der Oberseite konzentrisch zur Unterseite bogenförmig ausgebildet ist, unter ein Halteelement.
  • So kann bei der Montage das jeweils neue Schienenstück angesetzt werden, indem das Gegenstück in Anlage an dem kreisbogenförmigen Auflager, d. h. um den Kreisbogenmittelpunkt drehend, zwischen dem Auflager und dem Halteelement eingeschoben wird; nach der Aufhängung des neuen Schienenstücks an seinem anderen Ende ist die umgekehrte Bewegung nicht mehr möglich, und alle anderen Bewegungen sind durch das Halteelement blockiert.
  • Zweckmäßigerweise ist das Halteelement an der Unterseite eines Aufhängeelements geformt, das man in dieser Nähe ohnehin benötigt.
  • Um die Zahneingriffe entlang der Unterseite der Schiene einzurichten, kann man an den beiden U-Profilen zwei Leisten anordnen und zwischen diesen eine, auf ihnen abgestützte, Stockkette einziehen, die die Zahneingriffe aufweist. Stockketten sind bekannt in umgekehrter Ausrichtung, d. h. mit nach oben gekehrten Zahneingriffen, für den Fahrtrieb von Schrämmaschinen. Sie können nicht nur Zug-, sondern auch Druckkraft aufnehmen, und stellen mit ihren Zahneingriffen eine Art flexibler, leicht auswechselbarer, in der Länge nicht begrenzter Zahnstangen dar. Sie sind mit diesen Eigenschaften auch für den vorliegenden Anwendungsfall besonders zweckmäßig.
  • Man könnte jedoch statt der nach dem Montieren der Schienenstücke eingezogenen, durchgehenden Stockkette die Schienenstücke auch jeweils mit einer Zahnstange versehen. Während die Stockkette in der Regel noch mit einem Großteil ihrer Höhe über die U-Profile nach unten herausragen wird, könnte man eine Zahnstange auch flacher gestalten, ggf. auch als Leiste mit einer Lochreihe als Zahneingriffen, und ziemlich vollständig in dem Zwischenraum der U-Profile unterbringen.
  • Schließlich wird vorgeschlagen, die Verbindung der beiden U-Profile durch Blechleisten zu verwirklichen, die mit den Rücken der U-Profile ein Kastenprofil bilden. So erhält man mit verhältnismäßig wenig Material- und Arbeitsaufwand eine Schiene von ausreichender Festigkeit.
  • Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
    • Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Einschienenhängebahn in Seitenansicht,
    • Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen senkrechten Längsschnitt an der Stoßstelle zweier Schienenstücke,
    • Fig. 3 zeigt einen senkrechten Querschnitt an einer Stoßstelle zweier Schienenstücke und durch die Mitte eines senkrechten Stockkettengliedes.
  • Eine Einschienenbahn 1 ist mit Ketten 2 in einer nicht näher dargestellten Weise aufgehängt, beispielsweise an den Bögen eines Streckenausbaues.
  • Die Schiene 3 setzt sich, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, zusammen aus zwei U-Profilen 4, die durch Blechleisten 5 und 6 mit Abstand voneinander verbunden sind. Die Blechleiste 5 ist an der Oberseite der U-Profile 4 angeordnet, die Blechleiste 6 unten zwischen den U-Profilen. Beide Leisten sind entlang ihrer Ränder durchgehend oder abschnittweise mit den U-Profilen verschweißt. An der Unterseite der U-Profile 4 sind zwei Halteleisten 7 für eine Stockkette 8 angeordnet, die gleichfalls in geeigneter Weise mit den U-Profilen 4 verschweißt sind.
  • Die Stockkette 8 sitzt mit senkrechten Kettengliedern 9 zwischen den Halteleisten 7 und liegt mit oben an den Kettengliedern 9 angeformten seitlichen Auskragungen 10 auf den Halteleisten 7 auf. Die senkrechten Kettenglieder 9 verbinden jeweils zwei waagerechte Kettenglieder 11 derart, daß diese aneinanderstoßen. Damit kann die Stockkette 8, die außerdem durch den Eingriff der Halteleisten 7 zwischen den Auskragungen 10 und den waagerechten Kettengliedern 11 in starrer Ausrichtung gehalten wird, auch Druckkräfte aufnehmen. In den waagerechten Kettengliedern 11 bietet die Stockkette Zahneingriffe ; die senkrechten Kettenglieder 9 sind hier entsprechend mit Anlageflächen 12 für die Zähne geformt, wie aus Fig. 2 ersichtlich.
  • Die Schienenstücke weisen jeweils am einen Ende ein Aufhängeelement 13 und ein Auflager 14 und am anderen Ende ein Gegenstück 15 für ein solches Auflager auf.
  • Das Aufhängeelement 13 besteht aus zwei an den beiden U-Profilen angeschweißten Laschen 16, die oben je zwei Ösen 17 für die Ketten 2 aufweisen und unten als Halteelemente 18 ausgebildet sind, worauf noch eingegangen wird.
  • Das Auflager 14 weist eine im Längsschnitt nach Fig. 2 kreisbogenförmige Auflagerfläche 19 auf. Der Mittelpunkt des Kreisbogens liegt in der Querschnittsebene 20 der Stoßstelle der betreffenden Schienenstückenden und ungefähr in der waagerechten Ebene 21, in der die Oberseiten 22 der unteren Schenkel der U-Profile 4 etwa liegen.
  • Wie in Fig. 2 ferner zu erkennen, weichen an der Stoßstelle etwa von dem genannten Kreismittelpunkt ab die Schienenenden nach oben zurück, so daß ein V-förmiger Ausschnitt 23 entsteht.
  • Das an dem anderen Schienenstückende, ebenso wie das Auflager 14 zwischen den U-Profilen 4 eingeschweißte, Gegenstück 15 zu dem Auflager 14 hat eine der Auflagerfläche 19 angepaßte Unterseite und eine dazu konzentrische Oberseite, ist also im ganzen bogenförmig. Das Halteelement 18 liegt mit einer ebenfalls dazu konzentrischen Fläche mit geringem Spiel darüber.
  • Wie in Fig. 2 bei 24 und 25 angedeutet, können die Schienenstücke an der Stoßstelle nach oben oder unten gewinkelt werden. Die betreffenden Zusammenhänge wie auch die Montage sind weiter oben ausführlich erläutert.
  • Fig. 1 läßt einen Triebwagen 26 und zwei Hebezeugwagen 27 erkennen. Sie laufen mit Laufrädern 28 auf den Oberseiten 22 der unteren Schenkel der U-Profile 4, etwa in der waagerechten Ebene 21. Gegenüber den senkrechten Abschnitten der U-Profile 4 sind sie mit Seitenführungsrädem 29 versehen. Untereinander verbunden sind sie mit Kupplungsstangen 30.
  • Der Triebwagen 26 ist mit einem Druckluft-, Elektro- oder Dieselmotor 31 versehen, der über ein Getriebe 32 ein in die Stockkette 8 eingreifendes Zahnrad 33 treibt.
  • Die beiden Hebezeugwagen 27 weisen gleichfalls Druckluft- o. dgl. Motoren 40 auf. Diese ziehen über Kettenräder Ketten 34 von Flaschenzügen 35 an bzw. lassen sie ab. Die angezogenen Kettenabschnitte legen sich in Kettenkästen 36.

Claims (7)

1. Einschienenhängebahn, insbesondere für den Bergbau, deren Schiene aus zwei mit Abstand voneinander verbundenen Profilen besteht, die jeweils einen senkrechten mittleren Abschnitt aufweisen, an den sich oben und unten im wesentlichen waagerechte Abschnitte anschließen, wobei die unteren Abschnitte Laufflächen für die Wagen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile an ihren Rücken verbundene U-Profile sind und die Stoßverbindungselemente (14; 15) der Schiene (3) in dem Zwischenraum der U-Profile (4) angeordnet sind.
2. Einschienenhängebahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßverbindungselemente (14; 15) am einen Schienenstückende aus einem im Schienenlängsschnitt kreisbogenförmigen Auflager (14) bestehen, dessen Bogenmittelpunkt am oder nahe dem Stoßquerschnitt (20) auf oder nahe der Laufflächenebene (21) liegt, und am anderen Schienenstückende aus einem an seiner Unterseite entsprechend geformten Gegenstück (15), mit dem dieses Schienenstückende über das Auflager (14) auf dem ersteren, durch eine Aufhängung (2) getragenen Schienenstückende abgestützt ist, und daß die Schienenstückenden oberhalb der Laufflächenebene (21), vorzugsweise keilförmig, vom Stoßquerschnitt (20) zurückweichen.
3. Einschienenhängebahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gegenstück (15) mit einem Endabschnitt, der an der Oberseite konzentrisch zur Unterseite bogenförmig ausgebildet ist, unter ein Halteelement (18) greift.
4. Einschienenhängebahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (18) an der Unterseite eines Aufhängeelements (13) geformt ist.
5. Einschienenhängebahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (3) entlang ihrer Unterseite Zahneingriffe (8) für ein Triebzahnrad (33) eines Triebwagens (26) aufweist.
6. Einschienenhängebahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden U-Profilen (4) zwei Leisten (7) angeordnet sind, zwischen denen eine, auf ihnen abgestützte, Stockkette (8) eingezogen ist, die die Zahneingriffe aufweist.
7. Einschienenhängebahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden U-Profile (4) durch Blechleisten (5 ; 6) verbunden sind, die mit den Rücken der U-Profile ein Kastenprofil bilden.
EP86103463A 1985-03-27 1986-03-14 Einschienenhängebahn, insbesondere für den Bergbau Expired EP0195988B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3511032 1985-03-27
DE19853511032 DE3511032A1 (de) 1985-03-27 1985-03-27 Einschienenhaengebahn, insbesondere fuer den bergbau

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EP0195988A2 EP0195988A2 (de) 1986-10-01
EP0195988A3 EP0195988A3 (en) 1987-03-11
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EP0195988A2 (de) 1986-10-01
DE3511032A1 (de) 1986-10-02
ZA862267B (en) 1986-11-26
EP0195988A3 (en) 1987-03-11
DE3664147D1 (en) 1989-08-03

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