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Vorrichtung zur Fortbewegung eines Wagenzuges. Die Erfindung bezieht
sich auf :eine Vorrichtung zur Fortbewegung eines Wagenzuges, bei welcher die Räder
auf Trägern gelagert sind, die mittels Schuhen auf dem Böden ruhen und durch eine
Kette ohne Ende verbunden sind, wobei die Schienenbahn an dem Fahrzeug sitzt und
über den Rädern hinwegrolit.
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Diese Art der Fortbewegung ist bisher nur für einzelne Wagen verwendet
worden, während die vorliegende Erfindung bezweckt, einen ganzen Wagenzug auf die
geschilderte Weise fortzubewegen.
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Gemäß der Erfindung wird unten jedem Wagen die Bahn, die den ersteren
trägt, anstatt wie bisher aus Schienen; die mit dem Fahrzeug einen Körper bilden,
aus starren Schienenelementen gebildet, die um ihre Mitte genügend beweglich sind,
um ihre Drehung Ende an Ende derart zu gestatten, daß sie den Rädern eine ununterbrochene,
von einem Ende des Zuges bis zum anderen reichende Rollfläche bieten, welche die
Unebenheiten des Bodens ausgleicht und bei Richtungsänderungen sich in die Wegkurve
einstellt.
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Ebenso wie die Räder zu beiden Seiten der :N.litte angeordnet sind,
sind die Schienenelemente zu neiden Seiten des Wagens vorgesehen; jedes Element
einer Seite und das entsprechende Element _der entgegengesetzten Seite sind durch
eine Traverse verbunden, deren äußerste Enden an der Mitte dieser Elemente angelenkt
sind, damit sie wagerecht um ihre Mitte und senkrecht um ihre Lenka%lise schwingen
können. Die gesamte Traverse und die beiden Schienenelemente werden »-Gestell,<
mannt. Auf den Mitten von zwein dieser aufeinanderfolgendenGestelle ruht der Boden
eines jeden Wagens mittelst Spannnägeln auf.
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Ein Ausführungbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigen Fig. r, ia, ib, ic die Gesamtanordnung.
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Fig. i ist .eine Längsansicht der Gesamtanordnung eines Zuges aus
nur vier Wagen. Fig. ia ist eine Ansicht eines Teiles des Zuges mit verschiedenen
Abschnitten, um links die Bremsbalken und in der' Mitte das Führungsglied zu zeigen.
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Fig.@ib ist ein Grundrß desselben Teiles des Zuges, bei welchem die
beiden Böden des Wagens abgehoben gedacht sind; links sind sie ganz fortgenommen
und nur die Kette und die Radsätze sind zu sehen.
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Fig. ic ist ein senkrechter Querschnitt durch den Zug: die Bremsanordnung
ist fortgelassen.
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Fig. 2 ist im Grundriß eine schematische Darstellung eines Gestelles.
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Fig.3 ist eine Längsansicht eines Teiles der Seite eines Gestelles,
der Schienenrand ist abgenommen gedacht, abgesehen von dem Verbindungsstück g.
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Fig.3a ist ein senkrechter Schnitt A-A (Fg. a) durch die mittlere
Ouerebene des Gestelles.
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Fig. 3b ist eine Längsansicht von der Seite gesehen, die nur die Verbind-ingsstange
und das Führungsglied'. -,velches sie trägt, zeigt:-
Fig. q_ und
5 zeigen die Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schienen. Fig, q. in
Seitenansicht, Fig. 5 im wagerechten Schnitt nach A1-A1.
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Fig. 6 zeigt das Verbindungsstück zweier Schienen im rechten Teile
in- Ansicht und. im linken Teil im Längsschnitt nach B-B.
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Fig.7 zeigt die Federanordnung, welche dazu dient, das Gleichgewicht
der Wagen in der Querrichtung herzustellen.
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Fig. 8 zeigt in Seitenansicht den vorderen Teil des Zuges, welcher
das erste Gestell führt und teilweise trägt, und die Anbringung dieses Gestelles
am Wagen. .
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Fig. 9 und io zeigen einen Radsatz und das eine der Räder, welches
sein Führungssystem und die Bremsanordnung trägt, Fig. 9 ist die Seitenansicht und
Fig. io die Draufsicht der linken Hälfte des symmetrischen Radsatzes.
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Fig. i i ist eine besondere Form des Schuhes.
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Fig. 12 zeigt das Führungsgestänge an der Seite.
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Fig. i3 und 14: zeigen im Aufriß bzw. Grundriß die Verbindung von
zwei aufeininderfolgenden Teilen des Führungsgliedes.
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Fig. 15 und 16 zeigen in demselben Maßstab die Längsansicht und den
Grundriß der Kette.
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Fig. 17 und 18 zeigen die Anbringung der Zugstangen der Schuhe an
der mittleren Querstange.
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Fig. i9 zeigt in Längsansicht rechts die Fortbewegungsanordnung, links
die Anordnung zum Bremsen.
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Fig.2o zeigt das Querprofil der oberen Schiene und deren Führungsglied.
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Fig.- 21 zeigt die Ansicht der oberen Schiene und der Verbindungsstange
des Wagens.
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Die Gestelle sind alle einander gleich, ab-@-esehen von dem vorderen
und dem hinteren Gestell. Sie bestehen (Fig. 2) aus zwei Seitenschienen
a, einer mittleren Traverse b,
zwei Endtraversen c und einer Verbindungsstange
d.
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Die untere Fläche i der Schiene a ist konkav. Ein äußerer Rand :2
verhindert das zufällige Ablaufen des Rades i von der Schiene (Fig. IC).
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Die mittlere Traverse b (Fig. 3ä) stützt j sich mit jedem ihrer Enden
auf die Schiene a i vermittels einer Stütze mit rundem Kopf 3 auf. Eine Öffnung
in der die Oberseite der i Seitenschiene bildenden Platte gestattet den Durchgang
der Stütze, indem sie ihr in allen Richtungen ein gewisses Spiel gestattet. Eine
an der Schiene und an der Traverse b befestigte Feder q. dient zur Rückführung der
,' Schiene in die Normalstellung. Die Mitte der Querstange b trägt einen der beiden
unter dem Wagen befestigten Zapfen 5. Dieser Zapfen hat in seiner Fußstütze ein
gewisses Längsspiel und kann in allen Richtungen eine gewisse Neigung einnehmen.
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Die Traversen c der äußeren Enden dienen dazu, die Entfernungen der
Schienen a aufrecht zu erhalten und die Verbindungsstange zu stützen. Sie haben
Spiel in der Seiten-' schiene, um ihr Schwingbewegungen zu gestatten.
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Die Verbindungsstange d (Fig, 3a, 31) und ia, ib) lagert derart
auf den Traversen b, daß sie sich um ihre Längsachse um einen begrenzten Winkel
drehen kann.
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Die Verbindungsstangen d zweier benachbarter Gestelle sind durch ein
zweiachsiges Gelenk vereinigt.
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In Kurven stehen die Gestelle zu einander in einem bestimmten Winkel;
die Enden der beiden Seitenschienen haben sich um den senkrechten Zapfen 5 der Traverse
b gedreht, indem sie sich hierbei von einander entfernen oder einander nähern. Außerdem
verändern die Unebenheiten des Bodens in jedem Augenblick die Neigung der Gestelle
in der Längsrichtung wie in der Querrichtung.
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Um dies zu ermöglichen, sind die äußersten Enden (Fig. q. und 5) von
zwei aufeinanderfölgenden Seitenschienen durch einen Bolzen e vereinigt. Dieser
Bolzen bewegt sich in einem Schlitz 6, der in der durch zwei Platten 7 verstärkten
Seitenschiene eines Gestelles angebracht ist; der Bolzen kann sich bei der Fahrt
in Kurven in diesen Schlitz parallel zur Schiene mit geringem Spiel verschieben.
Die Seitenschiene des anderen Gestelles ist durch zwei auf ihm befestigte Platten
8 verlängert. In diesen beiden Platten erfolgt der Durchgang des Bolzens e mit Spiel
in der wagerechten- und mit einem geringen Spiel in der senkrechten Richtung.
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Wenn die Seitenschienen in dieser Weise vereinigt sind, wird die veränderliche
Lücke, welche zwischen den Enden 9 und io der Schienen vorhanden ist, durch zwei
Stücke t (Fig. q. und 5) und g (Fig. 6) ausgefüllt. Das Stück t wird auf die Schiene,
deren Ende g ist, genietet und durch die Schenkel der Seitenschiene, welche zu diesem
Zweck ausgeschnitten sind, festgehalten. Ihre Zähne laufen wagerecht fort und verlängern
genau die untere gekrümmte Oberfläche der Schiene. Sie haben eine Breite ungefähr
gleich der halben Breite der Radfelge. Das Stück g sitzt mit sanfter Reibung auf
dem Bolzen e. Dieses Stück bewegt sich mit dem Bolzen e, indem es sich auf den unteren
Rand des Stückes 7 und der Seitenschiene stützt, auf welcher
dieses
letztere Stück befestigt ist. Dieser Rand steht parallel -zu dem Schlitz 6 und der
Schiene. Bei der Übertragungsbewegung gleiten die Zähne des Stückes f in den Nuten
des Stückes g und stützen sich auf den Boden dieser Nuten. Die Rippen des Stückes
g gleiten gleichzeitig in den Zwischenräumen der Zähne des Stückes f ; die untere
Fläche dieser Zähne und Rippen muß derart eben gemacht sein, daß sie genau die Verlängerung
der Schiene, deren Ende 9 ist, bildet.
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An ihrem entgegengesetzten Ende treten die Rippen des Stückes g mit
leichtem seitlichen Spiel in die Zwischenräume der Zähne, welche das Stück i i und
die Schiene i o begrenzen, auf welcher dieses Stück i I befestigt ist. Die äußere
Oberfläche dieser Zähne und Rippen ist konzentrisch mit dem Balzen e.
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Auf diese Weise wird die Kontinuität der Schiene gesichert. Es bleiben
Zwischenräume zwischen dem Ende der Zähne oder Rippen und dem Boden des Gehäuses,
aber ihre Länge ist so geringfügig, daß die Räder nicht hineinkommen können.
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Auf der Mitte der mittleren Traverse jedes Gestelles ruht der eine
der beiden Zapfen 5, die unter dem Kasten eines jeden Wagens befestigt sind (Fig.3,
3a und Figuren der Gesamtanordnung).
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Die Gestelle der äußersten Enden tragen den gebogenen Teil der Schienen.
Es ist zweckmäßig, dem Hintergestell eine Länge zu ;;eben, die etwas größer ist
als die des ersten Gestelles.
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Das Vordergestell (Fig. 8) trägt zwei Fe-(lern 13, welche eine Gabel
bilden. Sie tragen den Sitz des Führers und ruhen auf zwei Lenkrädern h. Das Vorderteil
wird außerdem durch zwei Federn 14 hochgehalten, die von dem ersten Wagen getragen
werden.
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Das Hintergestell des Zuges besitzt keine T.enlcräder. Es wird hinten
durch zwei Federn getragen, die wie die Feder 14 des @Tordergestelles angeordnet
sind. -Der hintere Wagen trägt den Motor. Sein Schwerpunktsmittelpunkt muß sich
vor dem Zapfen des letzten Vordergestelles befinden.
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An den Enden jeder Haupttraverse j sind zwei Räder i angebracht (Fig.
1, 9 und 1o). Das Rad i mit gewölbtem Profil sitzt an einem, um einen senkrechten
Zapfen 17 beweglichen Bügel 16 und wird durch einen Stift 18 getragen.
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In den Seiten des Bügels ist ein Lenkllebel L befestigt, welcher aus
zwei parallelen Rohren gebildet ist, die durch die Querstücke 21 und 22 verbunden
sind. Die Querstücke :2i sind an einer Traverse in vermittels Achsen 23. angelenkt,
die senkrecht zur Ebene der Denkhebel und. parallel zur Drehungsachse 17 des Gehäuses,16
stehen. Da-die Entfernung zwischen den beiden Achsen 23 gleich der Entfernung zwischen
den beiden Achsen 17 ist und die Lenkhebel gleich sind, so bildet die Gesamtheit
der beiden Traversen j und in und der beiden Heben ein Gelenkparallelogramm. Wenn
also bei gerader Bewegung die Mitte der Traversem gezwungen wird, der mittleren
Längsebene des Zuges zu folgen, werden die Räder gezwungen, der mittleren Linie
der Schiene zu folgen, wobei sie beständig alle beide parallel dieser Linie bleiben.
Wenn an Stelle einer geraden Linie die Mitte der Traverse 7n gezwungen wird, einem
Kreisbogen zu folgen, werden die Räder denselben Kreisbogen auf den Schienen beschreiben.
Diese Führung der Traverse in wird mittels eines Führungsgliedes o (Fig. io), welches
«-eiter unten beschrieben werden wird, erzielt.
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Der Zapfen 17 des Bügels 16 eines Rades i. ist in geringer Entfernung
vor der Achse 2o des Schuhes h angeordnet, was einer Rolle 24, die oberhalb des
Hebels I angeordnet ist, gestattet, sich gegen die Schiene anzulegen.
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Diese Anordnung sichert das Gleichgewicht der Traverse j um die Achse
ihrer Schuhe. Diese Anordnung sichert noch weitere Vorteile: Der Bügel
25, welches die Achse der Rolle 24 trägt, wird durch das Querstück 22 getragen,
auf welchem es sich um eine Achse 26 senkrecht zur Achse der Rolle und zu denn Lenkhebel
l drehen kann. Dieser Bügel 2,5 wird durch einen wagerechten Arm verlängert,
der sich mit einer Traverse v parallel zur Traverse -in und gleich der Entfernung
zwischen den Achsen 26 drehen kann. Diese Traversen hält die beiden Rollen 24 parallel:
Sie ist mit zwei kleinen Rollen p versehen, zwischen denen das Führungsglied o läuft
und gibt den Rollen 24 und infolgedessen den Führungshebeln L die gewünschte Richtung.
Die Traverse in schützt und unterstützt die Traversen. Zu diesem Zweck gleiten zwei
an der Traverse lt befestigte Ansätze 27 in jeder Richtung in zwei Längsöffnungen,
die in m angeordnet sind. Tnfolgedessen wird, wenn zufällig die Rolle 24 nicht das
Rad i führt, nach einer Verschiebung von einigen Zentimetern die Traverse ia Traverse
vn mitnehmen, welche auf diese Weise auf l einwirken wird. Man erhält so unter anderem
den Vorteil, daß die Reaktionen des Führungsgliedes auf die Traversen schwächer
sind als sie sein würden, wenn das Führungsglied unmittelbar auf m wirken würde.
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Zum Anhalten oder Bremsen des Wagenzuges läßt man ein Bremsglied auf
die Welle des ersten Gestelles wirken; es ist jedoch vorzuziehen; alle Gestelle
gleichzeitig zu bremsen. Zu diesem Zweck sind zwei Bremsbohlen 33
(Fig.
3a und linker Teil der Fig. ia) parallel zu den Schienen unter jedem Gestell vorgesehen.
Unter jeder Bohle befindet sich eine Scheibe 34 (Fig. io), welche frei auf der Traverse
j sitzt. Beim Senken reiben die Bohlen auf den Rädern 34. Auf der Nabe dieser Räder
ist ein Band 35 befestigt, das andererseits an einer Querstange 36 angreift, welche
die beiden parallel auf den Lenkhebeln I angeordneten Reibvorrichtungen 37 verbindet
(Fig.9 und io). Durch die Drehung dieser Nabe mitgenommen, zieht das Band die Traverse
36 nach rechts in Fig. io und legt diese Reibvorrichtungen gleichzeitig gegen die
Schiene und das Rad. Die Bremse kann auch zur Reinigung der Schiene und des Rades
benutzt werden.
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Die Bohlen 33 sind unter jedem Gestell mittels Federn 38 (Fig. ia
und 3a) aufgehängt, die den Zug auf die Scheiben regeln sollen. Die beiden Bohlen
eines Gestelles sind durch zwei Traversen vereinigt, welche eine Brücke über der
Verbindungsstange d -
bilden, und die Mitten der beiden benachbarten Traversen
sind durch ein Seil .3811 verbunden .(linker Teil der Fig. ia). Infolgedessen werden,
wenn man an einer der äußersten Traversen zieht, alle anderen gleicher Größe mitgenommen.
Die vorhergehende Traverse des ersten Gestells ist mit einem Bremsgliede verbunden,
dessen äußeres freies Ende durch den Fahrzeugführer auf dem Vordersitz in Wirkung
gestzt wird. Sobald dieser auf das Bremsglied zu wirken aufhört, zieht eine auf
dem letzten Gestell angeordnete Feder alle Bohlen zurück und hebt so ihre Wirkung
auf.
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Um die Unebenheiten des Bodens auszugleichen, ist der Schuh h (Fig.
9) um den Arm 2o der Traverse beweglich. Das Gleiten auf dem Boden in der Längsrichtung
ist- ohne Bedeutung, aber die Form des Schuhes muß den seitlichen Bewegungen Widerstand
leisten.
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Bei unebenem Boden und für lange Zii.ge ist es vorteilhaft, unter
dem Schuh eine Feder anzuordnen. Man kann auch den Schuh aus einer doppelten Feder
bilden (Fig. ii).
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Das Führungsglied o, welches den Rädern d die gewünschte Richtung
gibt, bewirkt auch die Lenkung des Zuges. Es ist in der mittleren Längsebene des
Zuges angeordnet, damit es sich nicht ausdehnen oder bei den Richtungsänderungen
verkürzen kann. An den Enden des Zuges ist es auf den abgerundeten Teilen befestigt,
die den Zug begrenzen.
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Unter dem Zuge wird das Führungsglied o unter jeder Verbindungsstange
von zwei Trägern 43 getragen (Fig. 3b und r2), die an ihrem oberen Teil an der Verbindungsstange
und an ihrem unteren Teil an dem Führungsglied o angelenkt sind. Diese beiden gleichen
Träger sind in einer Entfernung angelenkt, die dem Gliede o bei Richtungsänderungen
ungefähr die Form eines Kreisbogens einzunehmen gestattet, der als Mittelpunkt den
Mittelpunkt der Kurve .hat, ohne eine merkbare Verlängerung noch Verkürzung zu erfahren.
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Die gradlinige oder gekrümmte Form, «-elche das Führungsglied o annehmen
muß, wird ihm durch einen senkrechten Stift 39 ,gegeben, der in das Glied in der
Mitte des Zwischenraumes zwischen den beiden Trägern 43 eintritt, und der an- seinem
oberen Teil an dem Ende eines gekrümmten Hebers befestigt ist, welcher um die senkrechte
Achse -.o beweglich ist, die an der Verbindungsstange befestigt ist. Das äußere
Ende 41 dieses Hebels wird von einer Stange bewegt, die an ihrem anderen Ende an
einen Hebel 42 angelenkt ist, der an der Verbindungsstange des vorhergehenden Gestells
befestigt ist.
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Wenn bei Richtungsänderungen das Gestell, welches die Verbindungsstange
d trägt, anfängt sich zu drehen, bildet es mit dem Gestell, welches den gekrümmten
Hebel trägt, einen Winkel a, der sich vergrößert, bis sich die beiden Gestelle in
die Kurve eingestellt haben.
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Das Führungsglied o trägt oben und unten vorstehende Ränder, die den
Führungsrollen als Anschlag dienen.
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Das Führungsglied o ist in Teile von der Länge eines Gestelles geteilt,
welche untereinander durch Gelenkverbindungen mit wagerechter Drehachse (Fig.
13 und 14) verbunden sind.
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Eine Kette ohne Ende verbindet die Radsätze. Ein Ring s (Fig. 15)
trägt eine Stange r und hält sie rechtwinklig zur Kette. Eine Stange 44, welche
in einer Muffe 45 rechtwinklig zur Traverse j gleiten kann, hat das Bestreben, die
Traverse j rechtwinklig zur Kette zu bringen.
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Der Zug erfolgt über den Schuhen mittels der Zugstangen 46, 47. Diese
stützen sich auf das Ende der Schuhe oder ein Verbindungsstück 48, welches um die
Achse 49 des Schuhes beweglich ist (Fig. ic), und mit ihrem anderen Ende greifen
sie an einem Stück 5o an (Fig. 15 und i6), welches mit der Stange r um eine senkrechte-
Achse drehbar verbunden ist. Diese Anordnung hat den Zweck, die Stange r und die
Traverse j unter allen Umständen die Richtung einnehmen zu lassen, welche ihnen
die obere mittlere Kette mittels des Ringes s und der Gleitstange 44. erteilt. Die
Bewegung der Verbindungspunkte der Stangen mit dem Stück 5o wird i in jeder Richtung
derart begrenzt, daß den beiden aufeinanderfolgenden Traversen j gestattet
wird,
unter sich einen Winkel zu bilden. An jedem der Enden der Stange r ist eine Rolle
51 befestigt, welche dazu dient, die Stange auf den Teilen der Schiene rollen zu
lassen, welche sie berühren könnte. Die Berührung mit den Rändern der Schiene, wenn
sie erfolgt, findet an den Gehäusen 52 statt, die an den Enden der Stange r befestigt
sind. Die Krümmung 53 der Zugstangen 46 hindert diese, einen zu starken Druck auf
die Traversem -(Fig. i o) in dem Augenblick auszuüben, in dem der Radsatz mit dem
gebogenen Teil der Schiene in Eingriff getreten ist.
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Wenn die soeben beschriebene doppelte ILette gespannt ist, ist die
Entfernung der Radsätze untereinander gleich der Länge eines Gestelles. Es ist also
nur ein Radsatz unter jedem Gestell vorhanden.
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Über dem ersten und letzten Gestell (Fig. i9 und Fig. i) ist die Schiene
kreisförmig gestaltet und über das Dach der Wagen geführt. Über dem letzten Gestell
berührt der von der Schiene gebildete Kreis unten den geradlinigen Teil und vereinigt
sich oben mit der Rückkehrschiene durch eine verlängerte Krümmung.
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Die Motorwelle t ist hinten am Zuge angeordnet; sie hat dieselbe oder
ungefähr deselbe Achse wie der kreisförtnige Teil der Schiene, ebenso auf dem Vordergestell
für die Bremswelle t'. Über jeder dieser Wellen sind in einer achsialen Ebene rechtwinklig
zu der Welle zwei Arme u bzw. u' befestigt, welche in Gabeln endigen.
Diese Gabeln greifen um die Verbindungsstangen r.
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Auf der Mitte der Wellet ist ein Zahnrad aufgekeilt, welches durch
den Motor vermittels einer Kette ohne Ende angetrieben wird.
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Das Profil der Zähne, welche an jedem der Enden der beiden Arme u
angeordnet sind, ist ein bestimmtes, um Reibungen auf der Stange r zu vermeiden,
sobald sie in Höhe der Senkrechten der Achse t gelangt. Dieses Profil gibt dem Zahn
eine breite Öffnung, was ihm gestattet, beim Herabgehen während seines Laufes die
Stange r selbst zu fassen, wenn diese nicht genau in ihrer normalen Stellung ist.
Die Stange r stellt sich infolge der Lenkwirkung des zentralen Ringes-s parallel
zur Achse t und den beiden Zähnen, welche sie fassen sollen.
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Die Drehbewegung der Arme u wird auf die Kette übertragen und dadurch
der Wagenzug fortbewegt.
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Die Schienen und die Führung oberhalb der Wagendächer (Fig.2o und
Figuren der Gesamtanordnung) dienen zur, Rückkehr der Radsätze, die sich in ihrem
Weiterlauf vor den Zug legen. Ihr Profil ist in Fig. 2o dargestellt. Ein fester
Teil v (Fig. 2 i) ist über dem mittleren Teil eines -jeden Wagens angeordnet; er.
ist aus dünnem biegsamen Stahlblech und besitzt die ungefähre Länge eines Gestelles.
Der freie Räum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wagen wird durch den Träger x
von demselben Profil überbrückt, dessen Enden sich in die Enden der Träger v einlegen.
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