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Abstützung eines Gerätoberteils auf Fahrgestellen, beispielsweise
bei Lokomotiven, Gleis- und Pflugrückmaschinen und Abraumwagen Es ist bekannt, schwere
Gerätoberteile, wie Gleis-und Pflugrückmaschinen, Lokomotiven, Abraumwagen u. dgl.,
auf ihren hintereinanderliegenden Fahrgestellen derart abzustützen, daß sie auf
jedem Fahrwerk auf einem mittleren Stützpunkt liegen, wobei zusätzlich auf dem einen
Fahrwerk zwei seitliche Stützpunkte vorgesehen sind. Diese seitlichen Stützpunkte
dienen dazu, Quermomente aufzunehmen. Die mittleren Stützpunkte können dabei als
Kugelstützpunkte ausgebildet sein. Die Geräte ruhen dann derart auf den Fahrwerken,
daß die mittigen Lasten auf den mittleren Stützpunkten ruhen, während die Ouermomente
je nach Richtung auf den einen oder den anderen seitlichen Stützpunkt abgegeben
werden. Es ist weiterhin bekannt, zusätzlich auf dem zweiten Fahrwerk neben dem
mittleren Stützpunkt ebenfalls zu jeder Seite einen gefederten Stützpunkt anzuordnen.
Die Quermomente sollen auch zum Teil auf diese gefederten Stützpunkte abgegeben
werden.
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Im ersten Fall ergibt sich der Nachteil, daß zu den aus den Lasten
herrührenden Raddrücken die aus dem Quermoment entstehenden Kräfte kommen, die noch
zusätzlich in ihrer vollen Größe die Räder belasten, die unterhalb des belasteten
Stützpunktes liegen. Andererseits werden die Räder der gegenüberliegenden Seite
entsprechend entlastet. Bei großen Quermomenten und insbesondere bei auf Schmal-
und Normalspur laufenden Geräten ergibt eine derartige Lastaufnahme
auf
der einen Seite sehr hohe und auf der anderen Seite sehr geringe Raddrücke. Außerdem
ergeben sich entsprechend hohe Bodendrücke unter den Gleisschwellen bzw. den Bodenplatten
bei Raupenfahrzeugen. Der auf der einen Seite auftretende geringe Raddruck kann
bei Gleisfahrzeugen bei gleichzeitig wirkenden Seitenschüben zur Entgleisung führen.
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Bei der oben geschilderten Bauform mit zusätzlich auf dem zweiten
Fahrzeug angeordneten gefederten seitlichen Stützpunkten werden die festen seitlichen
Stützpunkte unter Umständen etwas entlastet. Die Entlastung ist allein von der zufälligen
Lage der Fahrwerke abhängig. Bei verworfenem Gleis kann so eine Entlastung unter
Umständen nicht eintreten. In diesem Fall ist sogar eine zusätzliche Belastung des
festen Stützpunktes bei entsprechender Verwerfung des Gleises möglich.
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Die Erfindung betrifft eine Abstützung des Geräteoberteils auf zwei
oder mehreren hintereinanderliegenden Fahrwerken über je einen mittleren Kugelstützpunkt
und auf mindesten zwei Fahrwerken vorgesehene seitliche Stützpunkte.
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Die Erfindung besteht darin, daß auf jeder Längsseite des Fahrzeugs
die von den Seitenstützelementen aufgenommenen Kräfte ausgeglichen werden. Der Ausgleich
kann dabei mechanisch, hydraulisch oder kombiniert erfolgen. Der Ausgleich kann
so ausgebildet sein, daß die Kräfte in gleicher Größe auf jedes Seitenstützelement
einer Seite übertragen werden. Die Ausführungsform kann aber auch so getroffen werden,
daß die Kräfte in jedem beliebigen anderen gewünschten Verhältnis auf die Seitenstützelemente
einer Seite übertragen werden. Die erfindungsgemäße Abstützung kann dabei derart
ausgebildet sein, daß die Abstützpunkte an dem bzw. den Fahrgestellen oder an dem
Gerätoberteil über Hebel angelenkt sind, wobei die Kräfte der auf einer Längsseite
liegenden Hebel durch Zug- oder Druckmittel oder in anderer Weise ausgeglichen sind.
Dazu kann beispielsweise ein Ausgleich über Zahnräder und eine gemeinsame Welle
dienen. Die Hebel können dabei als einarmige oder Winkelhebel ausgebildet sein.
Zum Ausgleich können Druckstäbe oder Zugseile dienen, die beispielsweise über Rollen
geführt sind.
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Eine andere Art des Ausgleichs besteht darin, daß das Gerätoberteil
auf dem Fahrgestell unter Zwischenschaltung von Druckstützen abgestützt ist, die
auf jeder Längsseite des Fahrzeugs beispielsweise in der bereits beschriebenen Art
gegeneinander abgestützt sind.
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Eine weitere Ausführungsform kann darin bestehen, daß das Gerätoberteil
auf dem Fahrgestell über seitliche Führungsstangen abgestützt ist, wobei die Kräfte
der auf einer Längsseite des Fahrzeugs liegenden Führungsstangen ausgeglichen sind.
Dazu können Zug-, Druckmittel. oder andere Mittel dienen. Eine Ausführungsform besteht
darin, daß das Geräteoberteil mittels in Druckzylindern geführter Abstützelemente
auf dem Fahrgestell gelagert ist, wobei die Druckzylinder jeweils einer Längsseite
durch eine Druckausgleichsleitung miteinander in Verbindung stehen. Die Druckzylinder
können im Oberteil oder auch im Fahrgestell angeordnet sein. Insbesondere bei Fahrwerken,
die praktisch auf ebener Bahn verlaufen, wie z. B. bei Eisenbahnfahrwerken, kann
es zweckmäßig sein, nebeneinanderliegende Stützelemente derart miteinander zu verbinden,
daß sie sich nur im gleichen Sinne bewegen können, wobei die von den Stützpaaren
übertragenen Kräfte ausgeglichen werden. Dazu kann z. B. eine Ausführungsform dienen,
bei der die Stützpunkte über Hebel an das Oberteil angelenkt sind, wobei die in
Fahrtrichtung nebeneinanderliegenden Hebel paarweise miteinander verbunden und die
hintereinanderliegenden Hebelpaare durch gemeinsame Druck- bzw. Zugmittel miteinander
verbunden sind.
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Die seitlichen Stützpunkte können in bekannter Form, z. B. als ebene,
zylindrische oder kugelige Auflager, als Rollen, Stelzen o. dgl. ausgebildet sein.
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Die erfindungsgemäße Bauform hat den Vorteil, daß die Quermomente
des Gerätoberteils in gleicher bzw. gewünschter Größe auf die einzelnen Fahrwerke
verteilt werden, sich also nicht nur auf die unter dem Stützpunkt befindlichen Räder
auswirken. Auf diese Art und Weise werden übermäßig hohe Raddrücke bzw. Bodendrücke
vermieden. Dadurch wird auch die Sicherheit gegen Entgleisen erhöht. Durch die erfindungsgemäße
ausgleichende Abstützung wird erreicht, daß die beiden auf einer Längsseite liegenden
gleichmäßig belasteten Stützpunkte so wirken wie ein etwa auf der Mitte ihrer Verbindungslinie
liegender einzelner Stützpunkt. Die Lage dieses Punktes kann durch Änderung des
Ausgleichs verschoben werden. Dieser Ausgleichspunkt liegt aber immer günstiger
als bei bekannten Ausführungen, bei denen dieser theoretische Abstützpunkt praktisch
im festen seitlichen Stützpunkt liegt. Gegenüber der bekannten Abstützung ergibt
sich dadurch der Vorteil einer größeren Standsicherheit bzw. bei gleicher Basis
der Vorteil, daß das Gerät höhere Quermomente aufnehmen kann.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bauform besteht darin,
daß bei verworfen liegendem Gleis oder Fahrbahn das Gerätoberteil praktisch nur
die halbe Differenz der Neigung beider Fahrwerke zueinander einnimmt. Bei den bisher
bekannten Bauformen nimmt das Oberteil die Neigung an, die das Fahrwerk mit dem
festen seitlichen Stützpunkt einnimmt. Demzufolge liegt bei der erfindungsgemäßen
Bauform das Oberteil ruhiger. Außerdem können Gelände einer stärkeren Verwerfung
befahren werden.
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Die erfindungsgemäße Bauform kann auch Verwendung finden, wenn mehr
als zwei Fahrwerke vorhanden sind. Dabei können die Drehmomente entweder auf alle
Fahrwerke oder auf mindestens zwei von ihnen in einem gleichen oder auch in jedem
beliebigen anderen Verhältnis durch entsprechende Ausbildung des Ausgleichs verteilt
werden.
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Der Ausgleich wird zweckmäßig nach der Anzahl der Räder der zu belastenden
Fahrwerke vorgenommen. Das Fahrwerk mit einer größeren Anzahl von Rädern kann mit
einer höheren seitlichen Stützkraft belastet werden als ein Fahrwerk mit geringerer
Anzahl von Rädern.
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Es ist zwar eine Gleisrückmaschine mit zwei Drehgestellen bekannt,
von denen nur das eine gegenüber
dem Maschinengestell auch um eine
in Schienenrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist. Die zur Auflagerung des Maschinengestells
auf diesem Drehgestell dienenden, symmetrisch zur Längsmittelebene des Maschinengestells
angeordneten seitlichen Auflagerteile sind um parallel zur Schwenkachse verlaufende
Achsen schwenkbar gelagert und derartig miteinander gekuppelt, daß sie nur in der
gleichen Drehrichtung verschwenkt werden können. Dabei können die z. B. aus Auflagerrollen
bestehenden beiden seitlichen Auflagerteile an den waagerechten, nach außen gerichteten
Armen von Winkelhebeln gelagert sein, die um parallel zur Schwenkachse verlaufende
Achsen schwenkbar gelagert sind, wobei ihre anderen Arme durch ein Kuppelgestänge
miteinander verbunden sind.
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Aber auch diese bekannte Vorrichtung zeigt nicht die erfindungsgemäße
Abstützung eines Gerätoberteiles auf zwei oder mehrere hintereinanderliegende Fahrgestelle
über je einen mittleren Kugelstützpunkt und seitliche Stützpunkte des Fahrzeuges,
wobei auf jeder Längsseite des Fahrzeuges die von den Seitenstützelementen aufgenommenen
Kräfte ausgeglichen werden.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 ist das Gerätoberteil i
auf zwei hintereinanderliegenden Fahrwerken 2 und 3 über die mittleren Stützpunkte
4, 4a (Abb. 3), die als Kugelstützpunkte gezeichnet sind, abgestützt. In Abb. i
sind diese mittleren Stützpunkte der besseren Übersicht halber weggelassen. Neben
dem mittleren Stützpunkt befinden sich seitliche Stützpunkte 5, 6, 7, B. Diese Stützpunkte
sind als Rollen dargestellt und in den Hebeln 9, io, 11, 12 drehbar gelagert. Die
Hebel schwenken um die Achsen 13, 14, 15, 16, die am Gerätoberteil i angeordnet
sind. Jedes Hebelpaar 9, 11 und io, i2 ist durch je ein Zugseil 17, 18 miteinander
verbunden. Die Zugseile 17,i8 sind in ihrer Länge so zu bemessen, daß das Oberteil
i stets auf den mittleren Stützpunkten 4 und 4 a ruht und außerdem je nach dem Quermoment
auf den Stützpunkten der einen oder anderen Seite.
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In Abb. 3 ist dieser Zustand derart dargestellt, daß die Rolle 6 des
Hebels io mit einem Luftspalt i9 über dem Fahrgestell 2 schwebt. Bei dieser Stellung
ist der Wagen mit einem in Zeichnungsebene rechts drehenden Quermoment belastet
angenommen.
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Abb.4 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Oberteil i unter Zwischenschaltung
von Stelzen 2o auf den Fahrwerken 2 und 3 ruht, wobei der Längsausgleich über um
die Achsen 21 schwingende Winkelhebel 22 über das Zugmittel 23 in jeder Seite
ausgeglichen ist.
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Abb.5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die seitlichen Stützrollen
5, 6, 7, 8 jeweils an einem Hebel 2,5 befestigt sind, dessen eines Ende an
der Welle 26 am Gerätoberteil drehbar gelagert ist. Das andere Ende dieses Hebels
a5 ist über die Druckstange 27 an die Winkelhebel 9, io, 11, 12 angeschlossen. Die
Winkelhebel 9, 11 bzw. io, i2 jeder Seite sind über die Zugmittel 17, 18 miteinander
verbunden. Abb. 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Abb. 5 nur dadurch,
daß der Hebel 3o, der die Stützrolle 5, 6, 7 oder 8 trägt, als doppelarmiger Hebel
ausgebildet ist, der um die Achse 32 schwingt. Der Ausgleich erfolgt über das Zugseil
33, das über die Rollen 34 des Oberteils i läuft.
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Abb.7 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Oberteil i durch vier
Führungsstäbe 35 auf den Fahrwerken 2 und 3 abgestützt ist. An den Enden der Führungsstäbe
35 sind die Stützrollen 5, 6, 7, 8 vorgesehen. Die Führungsstäbe jeder Seite sind
über Zugseile 37, die an dem oberen Teil der Führungsstäbe an den Stellen 38 angreifen,
miteinander verbunden. Die Seile 37 sind dabei über Rollen 39 geführt, die im Oberteil
i gelagert sind.
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Abb. 8 bis io zeigen eine Ausführungsform, bei der das Oberteil i
auf die Fahrwerke 2 und 3 über mit Rollen 5 bis 8 versehene Stützelemente 40, 40
a abgestützt ist, die in Druckzylindern 41 gelagert sind. Die Druckzylinder können,
wie die linke Seite der Abb. 8 zeigt, im Oberteil i oder auch, wie die rechte Seite
zeigt, im Fahrgestell 3 angeordnet sein. Die Druckzylinder jeder Seite sind durch
die Druckleitungen 42 miteinander verbunden.
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Der in Abb. 9 gezeigte Schnitt c-c zeigt eine Belastung des Oberteils
i im rechtsdrehenden Sinne durch Quermomente, da der Gerätoberteil nur auf dem Kugelstützpunkt
4 und der Rolle 5 des Rahmenstützelements 4o abgestützt ist, während die Rolle 6
des linken Stützelements 4o a mit Spiel i9 über dem Fahrgestell 2 liegt.
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Abb. ii zeigt eine Ausführungsform, bei der das Gerätoberteil i und
i' unterteilt ist. Die beiden Teile sind durch das Gelenk 44 miteinander verbunden.
Die Teile i und i' sind mit Hilfe von Führungsstangen 45, 46, 47 und 48 auf den
Fahrwerken 49 bis 51 abgestützt. An der Führungsstange 45 und 48 sind Stützrollen
52, 53 befestigt, während die Führungsstangen 46 und 47 unter Zwischenschaltung
von Hebeln 54, 55 an einem weiteren Hebel 56 angelenkt sind, der die Rolle 57 trägt.
Die Hebel 54 und 55 sind mit ihren freien Enden am Gerätoberteil i gelagert. Die
auf einer Seite liegenden Führungsstangen 45, 47 sind jeweils durch das Zugseil
58, die Führungsstangen 46, 48 jeweils durch das Zugseil 59 verbunden. Durch
diese Verbindung ist ein Ausgleich geschaffen, bei dem der durch ein Quermoment
übertragene Druck gleichmäßig auf alle drei Fahrwerke 49, 50, 51 verteilt wird.
Durch entsprechende Änderung der Längen der Hebel 54, 55 und 56 kann auch ein anderes
Druckverhältnis erreicht werden. Es ist aber auch weiterhin möglich, nur die Führungsstangen
45 und 48 vorzusehen und durch ein Seil miteinander zu verbinden, während die Führungsstangen
46 und 47 entfallen. Dadurch wird eine Abstützung geschaffen, bei der der Druckausgleich
nur auf die Fahrwerke 49 und 51 einwirkt.
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Abb. 12 bis 15 zeigen die Wirkung der in Abb. i bis 3 dargestellten
Ausgleichsvorrichtung beim Verfahren des Gerätes über eine verworfene Fahrbahn.
Während das Fahrgestell 2 - wie Abb. 14 zeigt - horizontal angenommen wird, liegt
das Fahrgestell 3 auf einer unter dem Winkel a geneigten Fahrbahn, wie Abb. 15
zeigt.
Infolge des Ausgleiches auf j eder Seite stellt sich das Gerätoberteil i unter einem
Winkel a/2 ein. Diese Einstellung resultiert daher, daß an der Vorderwand (Abb.
12) die Rolle 5 nach unten (Abb. i4), dagegen die Rolle 7 nach oben (Abb. 15) ausweicht.
An der Hinterwand (Abb. 13) weicht die Rolle 6 (Abb. 14) nach oben aus, während
die Rolle 8 nach unten ausweicht (Abb. i5).
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Abb. 16 bis i9 zeigen eine Ausführungsform, die insbesondere bei ebener
Fahrbahn möglich ist. Zur Abstützung dienen - wie bei der Ausführungsform nach Abb.
i bis 3 - Stützrollen 5, 6, 7 und B. Zum Unterschied gegenüber der in Abb. = bis
3 gezeigten Ausführungsform sind die Stützrollen 5 und 6 der Vorder- und Hinterwand
über einarmige Hebel 28 auf die Achse 29 aufgekeilt. In gleicher Weise sind die
Stützrollen 7 und 8 über Hebel 28 auf die Achse 6o aufgekeilt. Die Achsen 29 und
6o beider Stützrollenpaare 5, 6 bzw. 7, 8 sind drehbar im Oberteil = gelagert und
tragen am äußeren Ende nur je einen einarmigen Hebel 61 und 62, die über das Zugseil
63 miteinander verbunden sind. Wie Abb. i9 zeigt, liegt dann bei einer Neigung des
Oberteils i die Rolle 7 auf dem Fahrgestell 3 auf, während die Rolle 8 mit einem
gewissen Spiel über dem Fahrgestell 3 liegt.