DE2807984A1

DE2807984A1 - Einschienenbahn mit entgleisungssicheren, mittels laufraedern und seitlichen fuehrungselementen auf schienenbalken gefuehrten drehschemeln

Info

Publication number: DE2807984A1
Application number: DE19782807984
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: INGENIERIA TRANSITO MODERNA
Current assignee: INGENIERIA TRANSITO MODERNA
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1978-02-22
Publication date: 1978-08-31
Also published as: FR2381863A1; MX4027E

Description

Ingenieria de Transito Moderna S. A. -,, Hermanos Miralies, 105, Madrid/ Spanien

Einschienenbahn mit entgleisungssicheren, mittels Laufrädern und seitlichen Führungselementen auf Schienenbalken geführten Drehschemeln

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einschienenbahn mit entgleisungssicheren, mittels Laufrädern und seitlichen Führungselementen auf Schienenbalken geführten Drehschemeln.

In Fahrzeugsystemen oder auf einem Schienenbalken laufenden Einschienenbahnen muss" der Schienenbalken, welcher gleichzeitig die Fahrzeugwagen führt, so konstruiert und gebaut sein, dass dieser die Stabilität

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der aus rollendem Material, Schienenbalken und deren Auflager bestehenden Anlage sicherstellt. Diese Stabilität muss für die tragenden, auf dem Schienenbalken laufenden Drehschemel und für den Schienenbalken auf seinen Auflagern sichergestellt sein. Der meist gebräuchliche geometrische Querschnitt für Schienenbalken für Einschienenbahnen, der von diesen Schienenbalken getragen und geführt wird, ist der prismatische Querschnitt mit einem im wesentlichen rechteckigen Profil, auf dessen oberer Fläche die tragenden Räder laufen. Diesejhat aus wirtschaftlich- konstruktiven Gründen eine zurückgesetzte Oberfläche, welche den Weg für das Fahrzeug bestimmt und ein instabiles Gleichgewicht bewirkt. Um dieses instabile Gleichgewicht zu kompensieren, sind die bisherigen Fahrzeuge für Einschienenbahnen mit seitlich rollenden Vorrichtungen versehen, die auf den Seitenflächen des Schienenbalkens laufen und zur Führung und Stabilisierung dienen. Diese Vorrichtungen sind notwendigerweise unterhalb dor Ebene der tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder angeordnet, die auf der oberen Fläche des Schienenbalkens laufen.

Infolge dieser Anordnung der tragenden Laufräder und der Führungsräder liegt der Schwerpunkt des Schienenbalkens weit entfernt von der Führungsebene, da zwischen der oberen Fläche des Schienenbalkens und der unteren Fläche des Fahrwerkes der'Einschienenbahn ein unbedingt erforderlicher Abstand für die Fahrschemel mit den Laufradern und dem Lagerschild vorgesehen ist. Folglich müssen die Vorrichtungen zur Führung und Stabilisierung und zur Aufnahme der auftretenden Kippmomente sehr robust, sperrig und folglich unwirtschaftlich ausgebildet sein.

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Andererseits sind die Schienenbalken gewöhnlich aus sehr schweren Materialien hergestellt und haben notwendigerweise bedeutende Höhen, um dem Querschnitt ein grosses Trägheitsmoment zu geben, um die auftretenden Biegemomente aufzunehmen. Dieses macht es notwendig, die Schienenbalken auszuhöhlen, um den Transport und die Montage zu ermöglichen. Dieses wiederum kompliziert die Herstellung und erhöht den Herstellungspreis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einschienenbahnsystem der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass der Schienenbalken einen niedrigen Schwerpunkt hat, leicht von Gewicht und dennoch stabil ist, wobei eine tiefe Schwerpunktlage für die auf den Schienenbalken entlangfahrenden Wagen angestrebt und die Ausbildung von Weichen und insbesonderen elektrischen Zuführungsleitungen entlang der Schienenbalken ermöglicht wird.

Die vorliegende Erfindung erbringt eine wirksame Lösung, die das Erreichen maximaler Stabilität sowohl für das Fahrzeug auf dem Schienenbalken als auch für den tragenden Schienenbalken im Hinblick auf dessen Auflager ermöglicht, und zwar mittels eines Schienenbalkens konstanter Höhe mit einem asymmetrischen Doppel-T-Querschnitt, der durch einen Fussteil charakterisiert ist, dessen Abmessungen breiter sind als die Abmessungen des Kopfteiles und folglich ermöglicht , dass der Kopfteil und der Steg des Schienenbalkens zwischen den tragenden Laufrädern der Fahrschemel angeordnet sind, welche auf den oberen Flächen des Fussteiles und auf jeder Seite des Steges des Schienenbalkens laufen, während die beiden seitlichen Flächen des Kopfteiles Laufflächen· für Führungsrollen der Fahrschemel bilden.

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Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles eines Einschienenbahnensystem.es näher erläutert. Es zeigen:

• Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Schienenbalken mit Darstellung der Laufflächen und Lauf- sowie Führungsräder eines Fahrschemels der Einschienenbahn,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Schienenbalken zur Darstellung der Betonarmierungen,

Fig. 3 einen vereinfachten Querschnitt entsprechend Fig. 1

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Verbindungsstelle zweier Schienenbalken unter Darstellung der Längs- und Querarmierungen,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Verbindung zweier Schienenbalken,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines auf einemSchienenbalken befindlichen Fahrschemels,

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Weiche für die Einschienenbahn

mit Verbindung des Schienenbalkens in die Abzweigstrecke,

Fig. 8 einen Querschnitt durch den unbeweglichen Teil des Schienenbalkens,

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Fig. 9 eine Draufsicht auf die Weiche bei Verbindung der geradlinigen Schienenbalken,

Fig. 10 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung der Weiche in in einem Horizontalschnitt in der Ebene der elektrischen Zuführungsleitungen,

Fig. 11 einen Querschnitt durch einen unbeweglichen Teil des Schienenbalkens,.

Fig. 12 ein Detail der Verbindung einer Zuführungsleitung an an einem unbeweglichen Schienenbalken mit einer U-förmigen Zuführungsleitung eines beweglichen Schienenbalkens,

Fig. 13 eine Darstellung entsprechend Fig. 9 im Horizontalschnitt in der Ebene der elektrischen Zuführungsleitungen,

Fig. 14 eine Seitenansicht eines Schienenbalkens mit prinzipieller Darstellung der Lauf- und Führungsräder,

Fig. 15 eine Draufsicht auf den Schienenbalken mit prinzipieller Darstellung von Lauf- und Führungsrädern,

Fig. 16 einen Querschnitt durch den Schienenbalken mit prinzipieller Darstellung von Lauf- und Führungs rädern,

Fig. 17 eine Seitenansicht eines auf einem Schienenbalken befindlichen Fahrschemels,

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Fig. 18 eine Draufsicht auf den Fahrschemel gemäss Fig. 17,

Fig. 19 einen Schnitt durch den Fahrschemel gemäss Fig. 17 und Fig. 18,

Fig. 20 eine perspektivische Darstellung eines auf zwei tragenden Säulen befindlichen Schienenbalkenabschnittes und

Fig. 21 einen Querschnitt durch ein Lauf-oder Führungsrad.

Der in Fig. 1 dargestellte Schienenbalken 8 besitzt ein im wesentlichen asymmetrisches Doppel-T-Profil, das aus einem Fussteil 1 und einem Kopfteil 2 besteht, die durch einen Steg 3 miteinander verbunden sind. Die Breite des Steges 3 ist geringer als die Breite des Kopfteiles 2. Der Fussteil 1 ist breiter als der Kopfteil 2. Die Breite des Fussteiles 1 ist derart gewählt, dass auf beiden Seiten vom Steg 3 und damit auch vom Kopfteil 2 Laufflächen 5 für Fahrschemel 16 tragende, motorisch angetriebene Laufräder 4 gebildet sind. Im wesentlichen oberhalb der Laufräder 4 liegen die Seitenflächen des Kopfteiles 2, die als Laufflächen 6 für Führungsräder 7 dienen, die in einer Führungsebene 9 laufen. Die Achsen der Führungsräder 7 sind vertikal gerichtet und stehen im rechten Winkel zu den horizontalen Achsen der Laufräder 4.

Durch diese Anordnung werden die nachstehend abgehandelten Vorteile erreicht. Insbesondere wird ein bedeutend tiefer als im Stand der Technik bekannt angeordneter Schwerpunkt für das Fahrzeug im Hinblick auf die Führungsfläche 9 erreicht, die "nahe beieinanderliegen.

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Faßlich sind die auftretenden Kippmomente nur sehr geringfügig und können leicht durch leicht ausgebildete Führungs- und Stabilis ie rungs vorrichtungen aufgenommen werden, die wirksam die Arbeitsweise

verbessern und kompensierende Wirkungen haben.

Es ist ein grosser Abstand zwischen den beiden Laufflächen 5 für die tragenden Lauf räder 4 vorhanden. Die Breite der Schienenbalken kann folglich so gross gewählt werden, wie es für eine optimale Stabilität erforderlich ist. Die Herstellung dieses Schienenbalkens 8 ist aufgrund fehlender Hohlräume relativ einfach.

Durch den Doppel-T-Querschnitt des Schienenbalkens 8 sind die Massen derart verteilt, dass der Schwerpunkt 10 des Schienenbalkens 8 (Fig. 3) sehr nahe den Laufflächen 5 der tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder 4 ist. Fo!|glich sind die Laufflächen 5 keinen grossen Längenunterschieden zwischen belastetem und unbelastetem Zustand ausgesetzt, was auf die Nähe der Laufflächen zur Nullinie zurückzuführen ist. Dies ermöglicht eine lange Lebensdauer der Laufflächen 5.

Durch die geringe Höhe des Schwerpunktes 10 des Schienenbalkens 8 zusammen mit dem bereits vorher beschriebenenNiedrigersetzen des Schwerpunktes des Fahrzeuges selbst im Hinblick auf die Auflager -

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wird eine optimale Stabilität erreicht.

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Da die Laufflächen 5 der tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder 4 der Drehschemel 16 nahe dem Schwerpunkt 10 des Querschnittes

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des Schienenbalkens 8 liegen, sind Änderungen in den Abmessungen an

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den Enden 12 (Fig. 5) der Schienenbalken 8, die auf Durchbiegungen zurückzuführen sind, unmerklich, so dass die Verbindungsstösse 13 zwischen benachbarten Schienenbalken 8 praktisch unverändert bleiben. Folglich werden die Schienenbalken 8 nur durch Zusammenziehen und Ausdehnen aufgrund von Temperaturunterschieden beeinflusst.

Die Abstände zwischen den Auflagern 14 an den Enden eines Schienenbalkens sind beachtlich grosser als bei herkömmlichen Schienenbalken. Dies ermöglicht einen bedeutenden Abstand zwischen den Ankern 15 am gleichen Ende, wodurch eine grosse Eigensteifigkeit und gleichzeitig eine grössere Aufnahmefähigkeit für Torsionsmomente infolge der . dynamischen Querschnittsbeanspruchungen über alles in den gebogenen Stützweiten erreicht wird.

Da die tragenden Laufräder 4 und ein grosser Teil der Fahrschemel (Fig. 6) des Fahrzeuges mit dem Steg 3 und dem Kopfteil 2 des Schienenbalkens 8 überlappen, ist die gesamte, seitliche Oberfläche, die dem Wind ausgesetzt ist, beachtlich vermindert. Folglich wird eine Biegebeanspruchung in den tragenden Säulen vermindert.

Bei ihrer gewöhnlichen Herstellung werden die Schienenbalken 8 aus in Längsrichtung vorgespanntem und nachgespanntem Beton hergestellt, wobei Querspannungen durch passive Verstärkungen an verschiedenen Querschnittstellen aufgenommen werden, genauso wie verschiedene Arten von Beanspruchungen, die durch verschiedene Betriebszustände bewirkt werden. Die Fig. 2 zeigt nur beispielsweise die Verteilung einer Standard-"Verstärkung im Querschnitt des Schienenbalkens 8. Die Fig. 4 zeigt die Verteilung einer aktiven Armierung 17 (entweder

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vorgespannt oder nachgespannt) sowie die passive Verstärkung in einem Längsschnitt durch den Schienenbalken.

Die entlang beider Seiten des Steges 3 vorhandenen Vertiefungen zwischen den Laufflächen 5 des Fussteiles 1 und den unteren Kanten des Kopfteiles 2 dienen zur Aufnahme von Zuführungsleitungen 18, die an Isolatoren 19 befestigt werden, um im Falle der Ausrüstung der Fahrzeuge mit elektrischen Antriebsvorrichtungen die für die Bewegung entlang des Schienenbalkens 8 erforderlichen Antriebsmotoren mittels gleitenden Stromabnehmern mit elektrischer Energie zu beliefern.

Bei jedem Einschienenbahnsystem besteht auch die Notwendigkeit, den Verkehr von einem Schienenstrang auf einen anderen umzuschalten. Bei Hängebahnen und insbesondere bei solchen von der Art einer Einschienenbahn sind die hierfür verwendeten Vorrichtungen sehr kompliziert in ihrem Aufbau. Es wird nachfolgend eine in ihrem Aufbau einfache Weiche für das Schienensystem in Form der oben beschriebenen Schienenbalken näher erläutert.

Die Weiche besteht aus einer Plattform 51 aus Material der erforderlichen mechanischen Widerstandsfestigkeit, das ausreicht um das Gewicht der darüber rollenden Fahrzeuge aufzunehmen. Die Plattform 51 ist an ihren Enden gelagert. Eine der Seitenkanten 52 der Plattform 51 ist gerade und die andere Seitenkante hat einen geraden Abschnitt 53, der zum ersten geraden Abschnitt 52 parallel verläuft, und einen anderen Abschnitt 54, der in einem vorbestimmten Radius gebogen ist. Die Plattform 51 hat zwei Achsen 55, 56, von denen die Achse 55 gerade und die Achse 56 gebogen ist. Beide Achsen 55, 56

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tangieren sich im Punkt 57 und verlaufen parallel zur Seitenkante 52 bzw. bogenförmig parallel zur Seitenkante 54 der Plattform 51.

Die Plattform 51 weist an einem Ende einen einzelnen Schienenstrang 58 auf. Am entgegengesetzten Ende weist die Plattform. 51 zwei Schienenstränge 66, 71 auf, die abwechselnd mit dem Schienenstrang 58 in Verbindung stehen, um darüber fahrende Bahnen in zwei verschiedene Richtungen leiten zu können. Das Ende, das mit dem einzelnen Schienenstrang 58 verbunden ist, hat· einen festen Abschnitt, dessen Steg 3 und Kopfteil 2 fest mit der Plattform 51 verbunden sind ( Fig. 8 K Dieser Abschnitt hat einen geometrischen Querschnitt, der identisch mit dem Schienenbalken 8 ist, der an diesem Ende an die Plattform 51 angekuppelt ist. Der Steg 3 und der Kopfteil 2 dieses unbeweglichen Abschnittes haben eine gerade Seite 60 und eine dieser gegenüberliegende , teilweise gerade und teilweise kurvenförmig verlaufende Seitenkante 61, deren gerader Teil parallel zur Seitenkante 52 und deren kurvenförmiger Teil kurvenförmig parallel zur Seitenkante 54 der Plattform 51 verlaufen.

Am gegenüberliegenden Ende der Plattform 51 sind zwei weitere kurze gerade Schienenbalkenabschnitte 62,63 vorgesehen, deren Steg 3 und Kopfteil 2 fest mit der Plattform 51 verbunden sind und die einen geometrischen Querschnitt identisch denjenigen der beiden Schienenbalken haben, die an diesem Ende an die Plattform 51 anschliessen.

Die Achsen der Abschnitt 58, 62 und 63 stimmen mit den Achsen 55 und 56 der Plattform 51 überein.

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Die beiden Schienenstränge, in welche der Kopfteil 2 und der Steg 3 des Schienenbalkens 8 sich gabelt, haben zwei mit einem Drehstift verbundene Segmente, die um senkrecht zur Plattform 51 gerichtete Achsen 64, 65 drehbar sind. Das Segment, das um die Achse 65 drehbar ist, hat eine gerade Länge 66 mit einem unveränderlichen Querschnitt, der identisch mit dem unbeweglichen Abschnitt 62 ist, und einen anderen Abschnitt 67 mit unterschiedlichem Querschnitt, dessen eine Seitenfläche 68 gerade und dessen andere Seitenfläche 69 im gleichen Radius wie der unbewegliche Abschnitt 58 gebogen ist. Der gerade Abschnitt 66 und der gebogene Abschnitt 67 sind mittels eines Drehgelenkstiftes 70 verbunden. Das Segment, das um die Achse 64 drehbar ist, hat einen gebogenen Abschnitt 71 mit einem unveränderlichem Querschnitt, der mit dem Querschnitt des unbeweglichen Abschnittes 63 identisch ist und dessen Hauptradius gleich dem Radius der Seitenkante 54 der Plattform 51 ist, und einen anderen Abschnitt

72 mit einem unterschiedlichen Querschnitt, dessen eine Seitenfläche

73 gerade und dessen andere Seitenfläche 74 im gleichen Radius wie der vorhergehende Abschnitt 71 gebogen ist. Der Abschnitt 71 ist mit dem Abschnitt 72 mittels eines Stiftgelenks 75 verbunden. Die gelenkige Verbindung der*clie Achsen 64 und 65 drehbaren Abschnitte ist für eine doppelte Schienenspur bestimmt, um eine umständliche Trennung zwischen beiden Strängen zu vermeiden. Im Falle eines einzelnen durchgehenden Schienenstranges können die Gelenke gesperrt sein, so dass die Drehelemente starr bleiben..

Die Beiätigung der beweglichen Abschnitte erfolgt mittels einer Gleitplatte 76 und Rollen 77, 78, die mit den Abschnitten 66 und 71 verbunden

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sind. Diese Rollen 77, 78 sind in Nuten innerhalb der Gleitplatte 76 gelagert, wodurch die Betätigung der Einrichtung derart möglich ist, wenn der gerade Schienenstrang 66, 67 in einer· Linie mit dem stationären Schienenstrang 58, 62 steht (Fig. 9), der gebogene Abschnitt 71, 72 vom geraden Abschnitt 58 weggezogen ist, so dass der Fahrzeugverkehr entsprechend der Achse 55 der Plattform 51 fliessen kann und umgekehrt, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Der Antrieb der Abschnitte 66,71 mittels der Gleitplatte 76 in den Gelenkpunkten 77 und 78 erfolgt durch irgendeine mechanische Vorrichtung, die die Bewegung eines Gelenkgetriebes ermöglicht. Die Gleitplatte 76 wird mittels elektromagnetischer, elektromechanischen hydraulischer oder pneumatischer Antriebe betätigt.

Im Falle, dass die auf dem Schienennetz laufenden Züge elektrische Antriebsmaschinen haben, wird das Weichensystem elektrifiziert, in dem dieses mit Zuführungsleitungen entsprechend den nachfolgenden ausgerüstet wird.

Die Fig. 10 zeigt die bereits anhand der Figo 7 und 9 beschriebene Weiche. Die Kopfteile 2 aller Schienenbalken 8 sind in dieser Fig. entfernt, um die Stege 3 der unbeweglichen Schienenbalken 8 zu zeigen, an denen Zuführungsleitungen 29 und 30 angebracht sind. Diese haben einen genügenden Querschnitt zur Zuführung der von den elektrischen Antriebsmaschinen benötigten elektrischen Antriebsleistung. Die Zuführungsleitungen 29, 30 verlaufen parallel zu den seitlichen Oberflächen des Steges 8, an denen sie mittels Isolatoren 31 befestigt sind, und laufen in einem Isolations stück 32 zusammen, da die durch die Zuführungsleitungen 29, 30 fliessenden Ströme unterschiedliche Potentiale haben. Wie es Fig. 11 zeigt_;sind die Zuführungs-

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leitungen 29, 30 näherungsweise auf mittlerer H öhe zwischen der Plattform 51 bzw. dem Fussteil 1 und dem Kopfteil 2 angebracht.

Die Elektrifizierung der mit Scharnieren versehenen Schienenbalkenabschnitte wird in gleicher Weise durchgeführt, wobei sich die Zuführungsleitung 33 parallel zum Balkenabschnitt 36 und die Zuführungsleitung 34 parallel zum Balkenabschnitt 37 befindet, jeweils in geeigneter Weise durch Isolatoren 31 gehalten.

Ein fest mit der Zuführungsleitung 33 verbundener Teil 38 hat einen genuteten Abschnitt, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, welcher das Entlanggleiten eines gleitenden Stromabnehmers der am Fahrzeug angebracht ist, von der Zuführungsleitung 29 zur Zuführungsleitung

33 ermöglicht, im Falle, dass die Weiche auf den Schienenstrang entlang dem kurvenförmigen Abschnitt eingestellt ist, sowie es in Fig. 10 dargestellt ist. In gleicher Weise verläuft die Zuführungsleitung 40 parallel zum Steg 43 (Fig. 13) und die Zuführungsleitungen 41, 42 verlaufen parallel zum Steg 44 und sind jeweils in geeigneter Weise mittels Isolatoren 31 gehalten. Der mit der Zuführungsleitung 40 feste Teil 39 hat die gleiche Form wie der Teil 38 in

• Fig. 12 und ermöglicht das Hinübergleiten von gleitenden Stromabnehmern von der Zuführungsleitung 30 zur Zuführungsleitung 40, im Falle, dass die Weiche für den Schienenstrang entlang den geraden Abschnitten geschaltet ist (Fig. 13). Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten der Zuführungsleitungen, wie z. B. 33 und 34,

34 und 47, 41 und 46 und dgl. wird die elektrische Verbindung durch flexible Verbindungsbrücken aufrechterhalten.

Einer der Nachteile der herkömmlichen Einschienenbahnen ist der Mangel

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an Stabilität, der einerseits auf den schmalen Schienenbalken und andererseits auf die Höhe des Schwerpunktes im Hinblick auf die Führungsebene zurückzuführen ist, welche ein erhebliches Kippmoment verursacht. Es sind im Stande der Technik deshalb unwirtschaftliche Ausgleichsvorrichtungen erforderlich, die relativ sperrig sind, was wiederum die energetische Wirksamkeit vermindert und höheren Bewegungswiderstanä bewirkt. Wenn pneumatische Räder verwendet werden und von einem oder mehreren Rädern Luft entweicht, könnte dies einen unausgeglichenen Zustand der Fahrschemel hervorrufen, wodurch die Stabilität geändert wird und schwere Unfälle hervorgerufen werden können.

Um dieses Problem zu lösen wird hier eine Führungsebene vorgeschlagen,· welche viel höher im Hinblick auf die Laufebene angebracht ist und die Führungsebene sehr nahe an den Schwerpunkt des Fahrzeuges und des Schienenstranges heranbringt, breit genug, um geringe Kippmomente, die unter diesen Bedingungen auftreten, aufzunehmen.

Die Fig. 14,15 und 16 zeigen eine schematische Anordnung der Laufund Führungsräder 4 bzw. 7 dieses Systems im Hinblick auf den vorher beschriebenen Balken 8. Die horizontalen Führungsräder 7 laufen entlang dem Kopfteil 2 und legen die Führungsebene über die Achse der vertikalen Antriebslaufräder 4 und in einen geringen Abstand vom Schwerezentrum G des Fahrzeuges. Die vertikalen Lauf räder 4 sind zum Abstützen und Antrieb des Fahrzeuges vorgesehen. Der Schienenbalken 8 hat den Querschnitt eines asymmetrischen Doppel-T -Profiles, welches im Fussteil 1 eine genügende Breite für die Erfordernisses eines Fahrschemels hat.

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Die Fig. 17 zeigt eine Seitenansicht des Fahrschemels. Mit dem unteren Seitenteil 74 des Fahrschemels sind die Antriebselemente verbunden, d.h. die motorisch angetriebenen Lauf räder 4 , Untersetzungsgetriebe 75, Antriebswellen 76 und elektrische Antriebsmotoren 77. Jeder Fahrschemel 16 besteht aus vier Gruppen der oben genannten Bauteile. Die unteren seitlichen Rahmenteile 74 sind mittels U- förmiger Bügel 78 . verbunden, von denen entsprechend der erforderlichen Undeformierbarkeit und Starrheit entsprechend viele angeordnet sind.

Über dem unteren seitlichen Rahmenteil 74 ist ein oberer Rahmenteil (Fig. 17, 18, 19), welcher auf dem unteren Rahmenteil 74 mittels einer federnden Aufhängung gelagert ist. Diese kann mechanischer oder pneumatischer Art sein. Zwischen beiden seitlichen Rahmenteilen ist eine entsprechende Zugkraftübertragungsvorrichtung (Fig. 17) angeordnet, welche aus einem starr mit dem oberen Rahmenteil 79 verbundenen prismatischen Teil 81 und drei Rollträgern 82, 83 besteht, die mit den beiden unteren seitlichen Rahmenteilen 74 verbunden sind und ermöglichen, dass der untere Rahmenteil 74 den oberen Rahmenteil 79 zieht und gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen beiden Rahmenteilen und die Wirksamkeit der Federung 80 ermöglicht. Auf danoberen Rahmenteil 79 ist eine Drehplatte 84 gelagert, mit welcher die Waggons drehbar verbunden sind.

An den Enden des unteren Rahmenteiles 74 und an seinem oberen Teil (Fig. 17, 18, 19) sind die Führungsträger 7 gelagert, welche gleichzeitig Ausgleichs räder sind. Diese haben geeignete Druckelemente, um einen kontinuierlichen Kontakt zwischen den Schienenbalken 8 und den Führungsrädern 7 zu ermöglichen.

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Das Bahngleis wird durch den Schienenbalken 8 (Fig. 14 bis 19) gebildet, der im Querschnitt ein asymmetrisches Doppel-T-Profil aufweist, mit breitem Fussteil 1, welches Laufflächen 5 für Laufräder 4 aufweist und mit einem weniger breiten Kopfteil 2, an dessen Seitenflächen die Führungsräder 7 laufen. Die Massenverteilung in den Schienenbalken 8 (Fig. 20) gibt sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Starrheit zur Aufnahme von Biege- und Torsionsbeanspruchungen, wodurch eine grosse Spannweite zwischen tragenden Säulen ermöglicht wird, die an den Enden eines jeden Schienenbalkenstückes 8 angebracht sind.

Die untere Breite des Schienenbalkens 8 (Fig. 20 ) ermöglicht die Anordnung von Auflagern 86 an den Enden, welche reichlichen Abstand voneinander haben und folglich die vollkommene Kompensation von Kippmomenten ermöglichen, die auftreten könnten.

Die Zuführungsleitungen 18 (Fig. 14 bis 20) für die elektromotorischen Antriebe der Fahrschemel 16 laufen entlang der Einbuchtung zwischen Kopfteil 2 und Fussteil 1.

Um eine Unausgeglichenheit des Fahrscheineis 16 zu vermeiden, wenn irgendeines oder mehrere der pneumatischen Laufräder 4 den erforderlichen Luftdruck verloren hat, ist innerhalb des Laufrades ein Stahlring 88 (Fig.- 21) fest mit der Felge verbunden. Der Radius des Stahlringes 88 ist geringfügig kleiner als der innere Radius des unter Druck aufgepumpten Pneumatiklaufrades, derart, dass der Stahlring 88 auf den Laufflächen 5 mittels des Materiales des Pneumatikreifens läuft und . damit den Fahrschemel 16 in seiner Lage hält und somit sichere Lauf-

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bedingungen auch im Falle einer Reifenpanne ermöglicht .

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Claims

Patentansprüche

1. Einschienenbahn mit entgleisungssicheren, mittels Laufrädern und seitlichen Führungselementen auf Schienenbalken geführten Drehschemeln, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (8) von unveränderlicher Höhe ist und im Querschnitt ein asymmetrisches Doppel-T-Profil aufweist, dessen Fussteil (1) breiter als der Kopfteil (2) und dessen Steg (3) zwischen den motorisch angetriebenen Laufrädern (4) der Fahrschemel (16) angeordnet ist, und dass die oberen Flächen des Fussteiles (1) die Laufflächen für die angetriebenen, auf beiden Seiten des Steges (3) angeordneten Laufräder (4) der Fahrschemel (16) und die Seitenflächen des Kopfteils (2) die Laufflächen für die auf beiden Seiten des Kopfteiles (2) laufenden Führungsräder (7) der Fahrschemel (16) bilden.

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INSPECTED

2. Einschienenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenverteilung des Doppel-T-Profils des Balkens (8) aus dem Kopfteil (2), dem Steg (3) und dem Fussteil (1) die Lage des Schwerpunktes (10) des Balkens (8) sehr nahe der Lauffläche der tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder (4) der Fahrschemel (16) ermöglicht, wobei die Lauffläche der Laufräder (4) sehr nahe der Nullinie liegt und so eine lange Lebensdauer der Laufflächen ermöglicht.

3. Einschienenbahn nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen für die tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder (4) sehr nahe der Auflageebene (11) an den Enden der Balken (8) angeordnet sind, so dass die auf Biegung zurückzuführenden Beanspruchungen der Enden die Abmessung der Verbindung zwischen zwei benachbarten Balken (8) nicht verändern.

4. Einschienenbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine reichliche Breite für den Fussteil (1) des Balkens (8) vorgesehen ist, um so einen grossen Abstand zwischen den Auflagern (14) an den Enden (12) des Balkens (8) und einen grossen Abstand zwischen den Ankern (15) zu ermöglichen, wodurch eine grosse Eigensteifigkeit und gleichzeitig eine grosse Aufnahmefähigkeit für Torsionsmomente sowohl bei geraden als auch bei gebogenen Balken (8) ermöglicht wird.

5. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder (4) und ein grosser Teil der Fahrzeug- Fahrschemel (16) den Steg (3) und den Fussteil (1) der Balken (8) überlappen, wobei die gesamte seitliche Windangriffsfläche vermindert und folglich Biegebeanspruchungen

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in den tragenden Säulen herabgesetzt werden.

6. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnten Vorteile durch die Herstellung der Balken (8) aus vorgespanntem oder nachgespanntem Beton ermöglicht werden, wozu längs-aktive Verstärkungen mit ihren entsprechenden passiven Längs- und Querverstärkungen angeordnet sind, um so verschiedene Arten von Beanspruchungen zu absorbieren, die durch unterschiedliche Belastungsfälle bewirkt werden.

7. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Balken (8) zwischen den Oberflächen der Fussteile (1) und den unteren Teilen der Kopfteile (2) von Isolatoren (19) getragene Zuführungsleitungen (18) für Laufkollektoren angebracht sind, um im Falle von elektrischen. Antriebsmaschinen für die Fahrschemel die elektrische Antriebsenergie von den Balken (8) zu den Motoren der Fahrschemel zuzuführen.

8. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Weiche aus einer Plattform (51) gebildet ist, die unter Verwendung von Materialien geeigneter mechanischer Widerstandsfestigkeit hergestellt worden ist, um das Gewicht der darüber laufenden Fahrzeuge zu tragen, und die an ihren Enden gelagert ist, wobei eine Seitenkante (52) der Weiche gerade ist, während die andere einen geraden Abschnitt (53)_;der parallel zur geraden Kante (52) verläuft, und einen anderen Abschnitt (54) aufweist, der unter einem bestimmten Radius gebogen ist, und wobei ein Ende der Plattform (51) einen einzigen Schienenbalken (58) und das entgegengesetzte Ende zwei Schienenbalken (62, 63)

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aufweist, um die Weiche zu bilden.

9. Einschienenbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem einzigen Schienenbalken (58) versehene Ende ein unbewegliches Schienenstück (57) mit einem Steg (3) und einem Kopfteil (2) aufweist, die fest mit der Plattform (5 1) verbunden sind und deren geometrischer Querschnitt identisch demjenigen des Balkens (8) ist, der an diesem Ende an die Plattform (51) anschliesst, und wobei das unbewegliche Schienenbalkenstück (57) eine gerade Seitenfläche'(60) und eine weitere teilweise gerade und teilweise gebogene Seitenfläche (61) aufweist, von denen die geraden Teile parallel zu den Seitenkanten (52, 53) der PJattform (51) verlaufen.

10. Einschienenbahn nach einem der Ansprüche 8 oder 9 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem einen unbeweglichen Schienenstück (58) entgegengesetzten Ende der Plattform (51) zwei weitere kurze unbewegliche Schienenbalkenelemente (62,63) angeordnet sind, die gerade und mit dem Steg (3) und dem Kopfteil (2) fest mit der Plattform (51) verbunden sind und deren geometrischer Querschnitt identisch dem Querschnitt der beiden Schienenbalken ist, die von der Weiche verbunden werden.

11. Einschienenbahn nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schienenbalken (62,63), in welche der Kopfteil und der Steg (3) des Hauptbalkens (8) unterteilt sind, zwei angelenkte Balkenabschnitte (66, 67;71, 72) aufweist, welche um Achsen (65, 70) drehbar sind, die senkrecht zur Plattform (51) verlaufen.

12. Einschienenbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass

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einer der beweglichen Schienenbalkenabschnitte (6, 67), der um die Achse (65) senkrecht zur Plattform (51) drehbar ist, einen geraden Teil (66) mit einem unveränderlichen Querschnitt und einen anderen Teil (67) mit einem unterschiedlichen Querschnitt aufweist, bei welchem eine der beiden Seitenflächen (68) gerade und die andere Seitenfläche (69) mit dem gleichen Radius gebogen ist, den der unbewegliche Schienenbalken-, abschnitt (62) aufweist, der am anderen Ende angeordnet ist, wobei der bewegliche Schienenbalkenabschrtitt (67) mit der Plattform (51) über ein Gelenk (65) verbunden ist.

13. Einschienenbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer der schwenkbaren Schienenbalkenabschnitte (71), der um die Achse (64) senkrecht zur Plattform (51) rotiert, einen gebogenen Abschnitt (71) mit unveränderlichem Querschnitt und einen Abschnitt (72) mit veränderlichemQuerschnitt aufweist, dessen eine Seitenfläche (73) gerade und dessen andere Seitenfläche (74) im gleichen Radius gebogen ist, wie der übrige gebogene Teil, wobei beide miitels eines Gelenks (75) miteinander verbunden sind.

14. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gelenkig drehbeweglichen Schienenbalkenabschnitte (66,71) mittels einer Platte (76) betätigbar sind, die auf Rollen gleitet, welche in Nuten innerhalb der Platte (51) angeordnet sind, derart, dass wenn der gelenkig bewegliche gerade Schienenbalkenabschnitt (66) mit dem unbeweglichen Schienenbalkenabschnitt (58) verbunden ist, der gelenkig bewegliche gebogene Schienenbalkenabschnitt (71) vom geraden unbeweglichen Schienenbalkenabschnitt (58) zurückgezogen ist und umgekehrt, wobei der Antrieb der Platte (76) elektromagnetisch, elektro-

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mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch ausgebildet sein kann.

15. Einschienenbahn nach einem, der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für elektromotorische Antriebe der Fahrschemel (16) entlang beider Seiten des Steges (3) der unbeweglichen und gelenkig beweglichen Schienenbalkenabschnitte (8, 58, 66, 71) Zuführungsleitungen (18, 29, 30, 38) auf halber Höhe zwischen der Plattform (51) und dem Kopfteil (2) des Schienenbalkens (8) angeordnet sind, wobei die Zuführungsleitungen (18, 29, 30, 38) ein geeigneten Querschnitt für die Stromzuführung zu den Elektromotoren aufweisen und in einer parallelen Ebene im Hinblick auf die Stege (3) angeordnet und durch Isolatoren (19, 31) gehalten sind.

16. Einschienenbahn nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsleitungen (29, 30), welche parallel zum Steg (3) des unbeweglichen Schienenbalkenabschnittes (8, 28) verlaufen, zur Vermeidung eines Kurzschlusses in ein Isolations stück (32) auslaufen_;und dass die Enden der Zuführungsieitungen (33,40), die parallel zu den Stegabschnitten (36,43) der verschiedenen Teile der beweglichen Schienenbalkenabschnitte verlaufen, mit im Querschnitt U-förmigen Zuführungsleitungen (38, 39) versehen sind, um die Übertragung der Stromabnehmer von der Zuführungsleitung an dem unbeweglichen Schienenbalkenabschnitt zu den Zuführungsleitungen an den beweglichen Schienenbalkenabschnitten durchzuführen, wobei der elektrische Stromfluss durch flexible Verbindungsbrücken aufrechterhalten wird.

17. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungs-, Ausgleichs - und Antriebs-

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system für die Fahrschemel (16), die von den Wagen der Einschienenbahn verwendet werden, mit Führungsrädern (7) versehen ist, die in einer Ebene angeordnet sind, die höher als die Achse der tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder (4) liegt, und dass die Führungsräder (7) gleichzeitig benachbart zum Schwerpunktfejdes Fahrzeuges und zusammenfallend mit dem Kopfteil (2) des asymmetrischen Doppel-T-Profils des Schienenbalkens (8) liegen.

18. Einschienenbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsräder (7) horizontal angeordnet sind und nicht motorisch angetrieben sind und dass die Aufhängung der Führungs räder (7) fest mit dem unteren Rahmenteil des Fahrschemels (16) verbunden ist, so dass sie unabhängig von der Federung des Fahrschemels (16) sind.

19. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Schienenbalken (8).einen Querschnitt der Abmessungen eines asymmetrischen Doppel-T-Profils hat, dessen Fussteil (1) breiter als der Kopfteil (2) ist und dessen Steg senkrecht zum Fuss- und Kopfteil (1 bzw. 2) steht.

20. Einschienenbahn nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen zur Führung des Fahrschemels (16) aus den Seitenflächen des Kopfteiles des tragenden Schienenbalkens (8) gebildet sind, wohingegen die Laufflächen für die tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder (4) aus den oberen Flächen des Fussteiles (1) des Schienenbalkens (8) an jeder Seite des Steges (3) ausgebildet sind, wobei der Abstand dieser Laufflächen breit genug ist, um eine geeignete Stabilität im Hinblick auf den Lauf der Fahrschemel (16) zu sichern.

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21. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrschemel (16) zwei unabhängige Rahmenteile (74, 79) aufweist, wobei auf dem oberen Rahmenteil (79) die Karosserie der Wagen mittels einer Drehplatte (84) gelagert ist und der untere Rahmenteil (74) mittels der tragenden und motorisch angetriebenen Laufräder (4) getragen ist.

22. Einschienenbahn nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung (80) zwischen dem oberen und unteren Rahmenteil (79 bzw. 74) angeordnet ist, wobei die Federung mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch derart ausgebildet ist, dass der Dämpfungseffekt durch den oberen Rahmenteil (79) auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird, wobei der untere Rahmenteil (74) unveränderlich auf dem Schienenbalken (8) läuft.

23. Einschienenbahn nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Rahmenteilen (74, 79) eine Zugkraftübertragungseinrichtung angeordnet ist, die aus einem fest mit dem oberen Rahmenteil (79) verbundenen prismatischen Teil (81) und drei Rollenböcken (82) besteht, die fest mit dem unteren Rahmenteil (74) verbunden sind, wobei diese Zugkraftübertragungseinrichtung dem unteren Rahmenteil (74) ermöglicht, den oberen Rahmenteil (79) zu ziehen und gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen beiden Rahmenteilen (74, 79) für die Federungsarbeit ermöglicht.

24. Einschienenbahn nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle, dass die Fahrschemel-Laufräder (4, 7) Pneumatikreifen sind, jeder von diesen einen mit der Felge festver-

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bundenen Stahlring (88) aufweist, der innerhalb des Pneumatikreifens angeordnet ist und dessen Radius etwas geringer als der Innendurchmesser des Pneutmatikreifens im aufgepumpten Normalzustand ist, derart, dass der Stahlring (88) auf der Lauffläche unter Zwischenlage des Reifenmateriales läuft, wenn eine Luftentweichung aus dem Pneumatikreifen auftritt.

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