DE6603130U - Mehrachsiges, gleisgebundenes transportfahrzeug, insbesondere stahlentnahmewagen. - Google Patents

Description

DEMAG Aktiengesellschaft¹, ; ,··, 12. 5. 1969

41 Duisburg J₁ ¹. : ^r' ;":'··; 3/69 Gm (5352) Wolfgang-Reuter-·Platz '«.'..' - Pi/Tp.

Mehrachsiges3 gleisgebundenes Transportfahrzeug, insbesondere St ahlentnähmewagen.

Die Neuerung beschäftigt sich mit einem mehrachsigen, gleisgebundenen Transportfahrzeug, insbesondere mit einem Stahlentnahmewagen, für den Verkehr inner- und außerhalb von Hüttenwerken, mit an Balanciers aufgehängten, zu Gruppen zusammengefaßten Einzelrädern, deren Radlast konstant ist.

Die Erhöhung der Nutzlast steht bei Gleisfahrzeugen der Schwierigkeit gegenüber, die Radlast steigern zu müssen. Voraus- j setzung für die Beurteilung einer noch zulässigen Laststeigerung ist das Bekanntsein der ursprünglichen Last. Genaue Werte können nur bei statisch bestimmter Lagerung des Balaneiers ermittelt werden. Abweichungen des Schienen-Niveaus liegen in der Praxis häufig vor. Teils weist die Schienenauflageflacke Unregelmäßigkeiten auf, teils stellen sich nach und nach Abnützungen ein₃ wodurch das Rad seitlich und zugleich in der Höhenlage auf der Schiene pendelt. Als Voraussetzung für weitere Nut ζ last er höhungs -Maßnahmen ergibt sich die Notwendigkeit nach statisch bestimmter Auflagerung der j Räder innerhalb einer Radgruppe ₃ dh. eines Balanciers.

ι Die Berechnung τοη Laufrad und Schiene fußt auf den Erkennt-

nissen der EeFtZ¹SCiIeIi Gleichung für Oberflächenpressung

zwischen ebenen und zylindrischen Körpern^. Jedoch wird im allgemeinen die Druckspannung zwischen beiden Teilen nicht so hoch wie die Hertz'sehe Spannung angesetzt werden dürfen.,

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weil dabei Erfordernisse der Betriebsart, ob "leicht", "normal" oder "schwer", sowie die Fahrgeschwindigkeit nicht berücksichtigt sind. Soll die Abnutzung im Lauf der Betriebszeit nur gering sein, also eine große Lebensdauer erwartet werden, so dürfen die Ansprüche an die Leistungen nicht sehr hoch geschraubt werden.

Ausgangsgrößen für die Rechnung bilden Werkstoffqualität von Rad und Schiene, die Frequentierung der Strecke, Fahrgeschwindigkeit und die aus Erfahrung gesammelten Werte zuläs-.siger Flächenpressung. Man erhält dann die gerade noch zulässige Radlast für den vorgeschriebenen Betrieb. Dieser Höchst-,wert der Radbelastung muß unter allen Umständen eingehalten werden. Andernfalls trifft die erwartete Lebensdauer nicht zu. An und für sich können konstante Radlasten durch statisch bestimmte Radlagerungen erhalten werden. Die bekannte Maßnahme, hohe Radlasten durch eine Mehrzahl von Rädern zu vermeiden, versagt dann, wenn damit die Unsicherheit der tatsächlich auftretenden Lastanfeeile Mächst- = Hm sicher zu gehen ordnet man deshalb an den Enden der Fahrzeuge jeweils die Radgruppen an den Balanciers an. Auf diese Art begegnet man den nicht vorhersehbaren Unregelmäßigkeiten im Gleisniveau. Eine weitere Unterstützung in der Fahrzeugmitte würde bereits zu einer Unbestimmtheit der Radlasten führen., weil das Problem nicht nur als in einer Ebene liegend "betrachtet werden darf, sondern gleichzeitig in zxiei aufeinander senkrechten Ebenen. Die zweite Ebene bildet das Gleisniveau selbst. Es kommt nicht selten vor., daß nur über die Diagonale des Fahrzeuggrundrisses gemessen gleichgroße Radlasten auftreten. Diese müssen zwangsläufig hoher sein₃ *reil die Räder der anderen Diagonalen teilweise entlastet sind. Eine ¥erwindung des Fahrzeugrahmens findet nämlich nur begrenzt statt. Die außermittige, nur an den beiden Enäbereichen des Fahrzeugs angelenkten Balanciers bieten deshalb den Vorteil der als ausreichend sicher betrachteten Radlastverteilung.

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Die vorliegende Neuerung unterstellt eine konstante Ra-dlast. Die Ausnutzung der unter geforderten Umständen zulässigen Druckspannung zwischen Rad und Schiene legt somit die Nutzlast des Fahrzeuges fest. Insbesondere in der Hüttenindustrie ^aufgetauchte Bestrebungen, die Chargen zu erhöhen und später /'erneut zu steigern, dauern an. Bei Fahrzeugen, die beispielsweise eine Pfanne transportieren, ist man bereits bei Schmel-■ iZengewiehten von 250 Tonnen und mehr angelangt. Die Bemessung des Fahrrahmens stellt sich weniger als das Problem des Raddruckes. Stahlentnahmewagen, die für eine solche Last "ausgelegt sind, stehen deshalb ganz einfach am Ende ihrer «!Brauchbarkeit. Selbst neuere Wagen, deren Eahrrahmen später ifhöhere Nutzlasten tragen könnten, vermögen größere Gewichte ,wegen unzulässiger Raddrücke nicht zu befördern. Die Anschaf-. fung eines für höhere Nutzlasten geeigneten Wagens hängt deshalb von der Lösung des Problems der Raddrücke ab.

Die Aufgabe der vorliegenden Neuerung stellt sich damit derart, zwar mit einer· an der zulässigen Druckspannungsgrenze befindlichen Paarung von Rad und Schiene zu arbeiten, jedoch ganz eindeutige Belastungsverhältnisse zu schaffen, um eine Änderung der Raddrücke während des Betriebes zu vermeiden.

Größere Lasten, als ursprünglich dem Fahrzeug aufgebürdet werden sollten, können nach der Neuerung ' zugelassen werden. Die Ausräumung der Schwierigkeit gelingt neuerungsgemäß durch ein zusätzlich je einem Radpaar hintereinander folgender Einzelräder nachträglich hinzufügbares .aad in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Übertragung von genau bestimmten Last— anteilen auf das Zusatzrad. Das anfänglich nur mit weniger Räi dem arbeitende Fahrzeug braucht im Gegensatz zum Stand der Teeimifc nieiit unnütz mit einer Vielzahl von Rädern versehen zu werden, wenn genau bekannt ist₃ welche Last ant eile ein Had. ube:rni3inat. Die Erfindung spart also einen großen Aufwand. pin. d.er bisner nur öuz*cn einen ins Auge fallenden berechtigt zu sein scnien.

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Die der Neuerung zugrundeliegende Aufteilung der Last in genau bestimmte Lastanteile läßt sich dahingehend vornehmen, daß jedes Rad des Paares hintereinander folgender Einzelräder mit seiner Lauflagerung an Schwingen aufgehängt ist, von denen jede mit unterschiedlich langen Hebelarmen, jedoch in gleicher Richtung schwenkbar am Balancier einesteils schwingungsfähig andernteils aufstützbar gelagert ist. Die Stützarme übertragen analog ihrer Länge die Lastanteile,

Solange der zulässige Raddruck nicht überschritten wird, nimmt das Bäanciers sämtliche Anteile auf, da eine Ableitung von Gewichtsanteilen noch nicht erforderlich ist.

Ohne jedengrößeren Umbau kann ein solches Fahrzeug jedoch für größere Last vorbereitet sein. Die Frage stellt sich nur, wenn der Betrieb nach immer größeren Chargen verlangt. Trifft dieser Fall zu, so erweist sich die zusätzliche Maßnahme als zweckmäßig, daß die Schwingen mit ihren Stützhebelarmen gegenläufig mittig zwischen dem Radpaar auf einer Traverse lagern, mit der der Lagerkörper für das Zusatzrad verbindbar ist.

Unebenheiten der Gleisanlagen erfordern eine Nachgiebigkeit der Radlagerung genauso wie eine Kraft, die die Ausgangslage •wieder herstellt. Hierzu vermittelt die Neuerung die Verbesserung, daß die Stützhebelarme mittels elastischer Elemente am Balancier abgefedert sind.

Wenn gleiche Raddurenmesser gegeben sind., gestattet eine zusätzliche, besonders auffällig das fesen der Neuerung offenbarende Maßnahme., drei gleiche Raddrücke hervorzurufen. Diese Wirkung erreicht man dadurch _y daß das Längenverhältnis der ttnterseliiecElich langen Schwingen-Eebelariae 1:2 beträgt, bezogen auf die Senkrechte zur Gewiehtskraftriehtung in das Balancier bei horizontaler Fahrzeuglage.

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I:, ie." Praxis auftretende geringfügige Fehler durch Ungenauigr:ei-er. verschiedener Art lassen sich ebenfalls vermeiden. Hierfür erweist sich nach einer anderen erfinderischen Maßr.-r.rr.e als zweckmäßig, daß der Abstand des Schwinglagers zur Auflagerung in einer Führung am Balancier einstellbar ist.

Ir. der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wChe.T.atisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:

rig. 1 zeigt den Balancier für eine statisch bestimmte Zweiradlagerung des Fahrzeuges jeweils an einem Fahrzeugende.

Fig. 2 stellt denselben Balancier nach Figur 1 dar, jedoch mit nachträglich eingebautem dritten Laufrad, das ein Drittel der auf den Balancier entfallenden Last übernimmt.

Fig. 3 ist die Seitenansicht eines Stahlentnahmewagens, der mit dem Neuerungsgegenstand ausgerüstet ist.

Die Stütze 1, die am Fahrrahmen des Fahrzeugs befestigt ist, leitet die dsm Balancier 2 zufallende Gewichtslast mittels der Einhängeausnehmung 3 auf den Zapfen 4. Von dort läuft der Kraftfluß in weitere Gelenkzapfen 5, an denen jeweils Schwingen 6 angeschlossen sind. Die Schwingen 6 bilden Zwei-Arnhebel. Der eine Arm ergibt sich aus dem Abstand des Gelenkzapfens 5 ur Achse 7 der Lauflagerung 8 jeweils eines Einzelrades 9 bzw. 10. Der zweite Hebelarm besteht aus dem Stützhebelarm 11, der Schwinge 6, der sich bei 12 mittels einer Kuppe 13 auf eine Traverse I^ abstützt. Die Schwingen der F.inzelräder 9 und 10 liegen in der Zeichenebene hintereinander und berühren sich im wesentlichen nicht. Als gemeinsame Jtützflache dient die Traverse l4_? welche über zwei Pakete von Tellerfedern 15 auf zwei Vorsprüngen Ib an dem Balancier 2 aufliegen. Die Vorsprünge 16 sind als Doppel-T-Träger ausgeführt und an den Balanciers 2 angeschraubt bzw. leicht lösbar befestigt.

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Gemäß Figur 2 lassen sich diese Doppel-T-Träger entfernen und durcL den Lagerkörper 17 für ein ifeiteres Einzelrad 18 ersetzen. Die Anordnung sowie die Befestigung der Tellerfeder-Pakete 15 erfährt keine Änderung. Die Eigenart der Kraftflußführung bedingt gemäß Figur 1 den Kraftfluß über die Doppel-T-Träger innerhalb des Balanciers 2, gestattet dagegen gemäß Figur 2 die Einleitung von zusätzlichen Kräften über die Traverse 14 in die Tellerfeder-Pakete 15, den Lagerkörper 17 und in das zusätzliche Einzelrad 18.

Es versteht sich, daß auf diese Art ohne mit dem Problem der Spannung zwischen Rad und Schiene in Schwierigkeit zu geraten, eine erhebliche Vergrößerung der Nutzlast erzielt werden kann, wobei jedoch keinerlei Unsicherheitsfaktor in Kauf genommen werden müßte, wie dies bei den bekannten Maßnahmen der Erhöhung der Anzahl von Drehgestellen der Fall ist. Insbesondere bietet eine genaue Bestimmung der Lastanteile den Vorteil einer sicher zu berechnenden Beanspruchung zwischen Schiene und Rad, so daß effektiv näher an die Hertz'sehe Druckspannung gegangen werden kann.

Figur 3 der Zeichnung zeigt nunmehr die praktische Möglichkeit beim Ausführungsbeispiel eines Stahlentnahmewagens. Dieser weist an seinem linken Ende die Normalausführung des Balanciers 2 mit zwei Einzelrädern 9 und 10 auf. Am rechten Ende des Fahrzeuges ist ein drittes Rad 18 eingesetzt, so daß die Gießpfanne 19 auch mit größerem Nutzinhalt in das Fahr*- zeug eingesetzt werden kann. Die Neuerung ermöglicht so eine Erhöhung der Nutzlast, ohne unkontrollierbare Verschleißerscheinungen zwischen Rad und Schiene hinnehmen zu müssen.

Claims (6)

DEMAG Aktiengesellschaft ;: . . ■ 12. 5. I969 kl Duisburg ,.·...' ' ' 3/69 Gm (5352) Wolfgang-Reuter-Platz - P S c hut ζ ans prüche

1. Mehrachsiges, gleichsgebundenes Transportfahrzeug, insbesondere Stahlentnahmewagen, für den Verkehr inner- und außerhalb von Hüttenwerken, mit an Balanciers aufgehängten, zu Gruppen zusammengefaßten Einzelrädern, deren Radlast konstant ist,

gekennzeichnet

durch ein zusätzlich je einem Radpaar hin^ereinande^folgender Einzelträger (9, 10) nachträglich hinzufügbares Rad (18) in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Übertragung von genau bestimmten Lastanteilen auf das Zusatzrad (18).

2. Transportfahrzeug nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,

daß jedes Rad des Paares hintereinanderfolgender Einzelräder (9, 10) mit seiner Lauflagerung (8) an Schwingen (6) aufgehängt ist, von denen jede mit unterschiedlich langen Hebelarmen, jedoch in gleicher Richtung schwenkbar am Balancier (2) einesteils schwingfähig (5) andernteils auf-Ebützbar (13, 14) gelagert ist.

3. Transportfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,

daß die Schwingen(ö) mit ihren Stützhebelarmen (11) gegenläufig mittig zwischen dem Rädpaar (9j 10) auf einer Traverse (l4) lagern, mit der der Lagerkörper (17) für das Zusatzrad (l8) verbindbar ist.

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4. Transportfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Stützhebelarme (11) mittels elastischer Elemente (15) am Balancier (2) abgefedert sind.

5. Transportfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und dadurch gekennzeichnet, daß das Längenverhältnis der unterschiedlich langen Schwingen-Hebelarme (5/7 bzw. 11) 1:2 beträgt, bezogen auf die Senkrechte zur Gewichtskraftrichtung in das Balancier (2) bei horizontaler Fahrzeuglage.

6. Transportfahrzeug nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Schwinglagers (5) zur Lauflagerung (8) in einer Führung am Balancier (2) einstellbar ist.