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Gliederschienenfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Gliederschienenfahrzeug,
bestehend aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Wagenkästen, deren Gelenkverbindung
in Kurvenfahrten von der Gleismitte nach außen gesteuert wird, indem zwischen den
Wagenkästen eine an einem Rahmen gelagerte Führungsachse angeordnet ist, wobei jedes
Ende dieses Rahmens im Abstand von der Gelenkverbindung der Wagenkästen in deren
Längsmitte an diesen aasgelenkt ist.
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Bei einem bekannten Fahrzeug dieser Art ist an den Rahmenenden der
Wagenkästen die Gelenkverbindung in Form einer Deichselkupplung angebracht, während
die Wagenkästen mit den einander zugekehrten Enden jeweils über ein Gelenk auf dem
Rahmen der Führungsachse aufliegen und so die Führungsachse belasten, damit sie
ihre Führungsaufgabe beim Durchfahren von Mulden oder überfahren von Erhebungen
erfüllen kann. Die Wagenkästen können sich dabei relativ zueinander bewegen. Deshalb
ist es sehr schwierig, eine geschlossene Verbindung zwischen den Wagenkästen zu
schaffen, welche einen gefahrlosen Aufenthalt von Fahrgästen im Bereich der Verbindung
gewährleistet, ohne sehr aufwendig oder von großem Gewicht zu sein. Daher ist ein
solches bekanntes Fahrzeug als Straßenbahn-Gelenkfahrzeug nicht zu verwenden.
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Die Erfindung bezweckt, ein Gliederschienenfahrzeug der eingangs geschilderten
Gattung so weiterzubilden, daß es alle an ein Straßenbahn-Gelenkfahrzeug zu stellende
Voraussetzungen erfüllt. Insbesondere soll mit einfachen Mitteln ein durchgehender
Fahrgastraum geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Kombination
von Merkmalen gelöst: Jeder Wagenkasten ruht mittels bekannter Federungen auf einem
einachsigen Fahrgestell; die Gelenkverbindung der Wagenkästen besteht aus zwei übereinander
angebrachten, die Wagenkästen biege- und torsionssteif miteinander verbindenden
Bolzengelenken; die beiden Enden des Rahmens der Führungsachse sind an je einem
deichselartigen starren Arm des einachsigen Fahrgestells aasgelenkt; jeder Wagenkasten
stützt sich zwischen dem Radsatz des Fahrgestelles und dem Anlenkpunkt des Endes
des Rahmens für die Führungsachse auf dem Fahrgestell ab; die deichselartigen Arme
sind mit starren Verlängerungen versehen, die sich in einem gemeinsamen Gelenk treffen,
das mit der vertikalen Achse der Gelenkverbindung zwischen den Wagenkästen fluchtet.
Dieses gemeinsame Gelenk ist am unteren Bolzengelenk der Gelenkverbindung in bekannter
Weise höhenverschiebbar gelagert.
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Durch diese Maßnahme wird ein Straßenbahn-Gelenkfahrzeug geschaffen,
welches bei zumindest gleichem Fahrkomfort allen anderen bekannten Straßenbahnfahrzeugen
bezüglich des Nutzflächengewichtes und des Leistungsgewichtes überlegen ist. Die
zusammenhängende biege- und torsionssteife Bauweise der Wagenkästen verbürgt eine
Nutzungsmöglichkeit des gesamten Innenraumes des Fahrzeugs. Die dadurch verursachte
Schwierigkeit, daß an sich dabei die Führungsachse nicht mehr belastet wäre, wird
durch die Verwendung einachsiger Fahrgestelle überwunden, auf denen die Wagenkästen
in einem Abstand neben dem Radsatz aufliegen, wobei die Deichselenden der Fahrgestelle
in jeder Fahrsituation einen bestimmten Anteil des Gewichtes der Wagenkästen auf
die Führungsachse übertragen. Gleichzeitig dienen die Deichselenden aber auch zur
Steuerung der Wagenkästen in Kurvenfahrten, was mit Rücksicht darauf notwendig ist,
daß die Wagenkästen über Federungen mit den Fahrgestellen verbunden sind, so daß
die Wagenkästen gegenüber den Fahrgestellen beträchtliche Relativbewegungen ausführen
können, was zum Abhalten der an den Fahrgestellen auftretenden Fahrstößen von den
Wagenkästen erforderlich ist. Damit die Deichselenden trotzdem die Wagenkästen in
jeder Fahrsituation steuern können, ist das gemeinsame Gelenk der Deichselenden
höhenverschiebbar an der Gelenkverbindung der Wagenkästen angebracht.
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Die Verwendung, von einachsigen Fahrgestellen bringt außerdem den
Vorteil mit sich, daß die Antriebsräder
der Radsätze geschont werden
und eine verhältnismäßig lange Lebensdauer aufweisen, im Gegensatz zu zweiachsigen
Fahrgestellen mit einem einzigen Antriebsmotor.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Dabei zeigt F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des Fahrzeuges,
F i g. 2 eine Draufsicht bei gestrecktem Fahrzeug und F i g. 3 die Draufsicht bei
Kurvenfahrt.
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Der Gelenkwagen besteht aus zwei Wagenkästen 1 und 2, die miteinander
um eine gedachte vertikale Achse 3 (strichpunktiert) drehbar verbunden sind (F i
g. 1). Dazu sind sowohl am Wagenkasten 1 als auch am Wagenkasten 2 in der Nähe der
Unterseite starre Arme 4 und 4' bzw: 5 und 5' befestigt, deren Enden jeweils mit
einem vertikalen Gelenkbolzen 6 bzw. 6' miteinander verbunden sind, die in einer
Flucht -liegen. Die -beiden Wagenkästen 1 und 2 bilden also, von der Seite gesehen,
eine starre Einheit, dagegen können die, von oben gesehen, zueinander eine Winkellage
einnehmen.
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Jedem Wagenkasten 1 und 2 ist ein Fahrgestell 7 bzw. 8 zugeordnet,
an welchem über (nicht gezeichnete) Federungen ein Radsatz 9 bzw.
10 gelagert ist (F i g. 2). Ferner ist zwischen den beiden Wagenkästen 1
und 2 eine dritte Fahrachse als Führungsachse 11 -angeordnet, die über eine (nicht
gezeichnete) Federung an einem Rahmen 12 gelagert ist, dessen Enden 13 und 14 sich
unter die Wagenkästen 1 und 2 erstrecken.
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Der Rahmen des Fahrgestelles 7 trägt einen starren Arm 7' und der
Rahmen des Fahrgestelles 8 einen solchen Arm 8'. Die Arme 7' und 8' sind über den
Enden 14 bzw. 13 des Rahmens 12 der Führungsachse 11 angeordnet, wobei der Arm 7'
mit dem Rahmenende 14 durch ein in Fahrzeuglängsmitte befindliches Gelenk 15 und
der Arm 8' mit dem Rahmenende 13 durch ein gleiches Gelenk 16 verbunden ist. Die
Wagenkästen 1 und 2 stützen sich mittels bekannter Federungen auf dem zugeordneten
Fahrgestell 7 bzw. 8 ab, wobei jedoch die Abstützung des jeweiligen Wagenkastens
im Abstand a vom Radsatz 9 bzw. 10 erfolgt, so daß ein Teil, z. B. ein Zehntel,
des Wagenkastengewichtes über die Arme 7' und 8' und den Rahmen 12, 13, 14 die Führungsachse
11 belastet und diese am Entgleisen hindert. Zur Vermeidung von durch Zentrifugalkräfte
verursachten Drehmomenten in Kurvenfahrten befindet sich der Schwerpunkt jedes Wagenkastens
1 bzw. 2 etwa über seinem Radsatz 9 bzw. 10. Auch sei noch erwähnt, daß die Federungen
der Wagenkästen 1 und 2 in bekannter Weise in gewissem Maße Bewegungen zwischen
Wagenkasten und Fahrgestell zulassen können, um Fahrstöße vom Wagenkasten abzuhalten.
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Damit die Fahrgestelle 7 und 8 bzw. die Rad-Sätze 9 und 10 bei genauer
Führung die Wagenkästen 1 und 2 in Kurvenfahrten trotzdem in die Knickstellung steuern
können, sind die Arme 7' und 8' mit Verlängerungen 7" und 8" versehen, die sich
m einem Gelenk 19 treffen. Dieses Gelenk 19 ist am unteren Ende des Gelenkbolzens
6' in dessen Achsrichtung höhenverschiebbar gelagert. (F i g. 1). Im übrigen kann
das Gelenk 19 beliebig ausgebildet sein, beispielsweise aus Kugelschalen bestehend,
wovon eine Schale mit der Verlängerung 7" und die andere Schale mit der Verlängerung
8" fest verbunden sein kann. Die beiden Kugelschalen sind ineinandergeführt, wobei
im Innern eine mit dem Gelenkbölzen 6' höhenverschiebbar verbundene Kugel vorgesehen
sein kann. Es würde jedoch auch genügen, das Gelenk 19 als Bolzen auszubilden, an
welchen die Enden der Verlängerungen 7" und 8" in je einem Auge angreifen, wobei
diese Augen z. B. durch Gummihülsen elastisch ausgekleidet sein können. Um Schlingerbewegungen
der Fahrgestelle 7 und 8 auszuschalten, können die Federungseinrichtungen der Fahrgestelle
7 und 8 in bekannter Weise auf das gesamte Laufwerk eine elastische Streckwirkung
ausüben. Federungseinrichtungen mit entsprechenden Gehängen, die eine solche Wirkung
aufweisen, sind bei Straßenbahnfahrzeugen mit einteiligem Wagenkasten und mehrachsigen
Lenkgestellen bekannt und brauchen deshalb nicht näher erörtert zu werden.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausbildung des Gelenkwagenzuges
ist folgende: Bei Kurvenfahrten wird das vorauslaufende, in die Kurve einlaufende
Fahrgestell, beispielsweise 7, durch die .Spurkränze 20 der Laufräder 21 gezwungen,
um das Gelenk 15 zu schwenken, wobei der Wagenzug abknickt. Gleichzeitig mit der
Schwenkung des Fahrgestelles 7 um das Gelenk 15 vollführt die Verlängerung 7" eine
Schwenkbewegung um das Gelenk 15 in entgegengesetzter Richtung und steuert dabei
zwangläufig das Gelenk 19 und damit auch die vertikale Achse 3 der beiden Wagenkästen
aus der Gleismitte heraus und zur kurvenäußeren Schiene hin (Fig. 3). Nachdem jeder
Wagenkastenl oder 2 mit dem zugehörigen Fahrgestell 8 oder 7 durch geringe Querbewegungen
zulassende Federungen verbunden ist, wirkt also die Schwenkung des Fahrgestelles
7 oder B nicht unmittelbar auf den zugehörigen Wagenkasten 2 oder 1, sondern auf
dem Umweg über das Gelenk 19 und die vertikale Achse 3 wird die Stellung der Wagenkästen
1, und 2 bei Kurvenfahrten gesteuert.
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Die Verbindung des Gelenkes 19 mit der vertikalen Achse 3 hat aber
auch zur Folge, daß. in Geradeausfahrt eine Strecklage der Wagenkästen 1 und 2 aufrechterhalten
bleibt: Wie aus F i: g. 3 ersichtlich, befinden sich die kurvenäußeren Eckkanten
jedes Wagenkastens 1 bzw. 2 in. gleichem Abstand von der kurvenäußeren Schiene 22,
was zur Folge hat, daß ein übermäßiges Ausscheren des Buges des Wagenkastens 1 bzw.
2 vermieden wird. Infolge der symmetrischen Ausbildung des gesamten Fahrwerkes ergeben
sich die gleichen günstigen Verhältnisse in jeder Fahrtrichtung. Eine Folge davon
ist, daß die Wagenkästen bis zu ihren Enden in gleicher Breite durchlaufen können
und eine Verjüngung der Enden nicht mehr erforderlich ist. Zu beachten ist dabei,
daß bei einer Kurvenfahrt; wie in F i g. 3 dargestellt, das Gelenk 19 sich bereits
in der Nähe der äußeren Schiene 22 befindet; es könnte jedoch ohne Bedenken auch
noch weiter nach außen gesteuert werden, falls Kurven mit kleineren Radien durchfahren
werden müssen. Es liegt auf der Hand, daß durch die Wahl des Abstandes zwischen
dem Gelenk 15 und dem Gelenk 19 bzw. dem Gelenk 16 und dem Gelenk 19 die Stellung
des Gelenkes 19 wie auch der Wagenkästen 1 und 2 bei Kurvenfahrten wesentlich bestimmt
wird. Nachdem mari in der Wahl dieser Abstände jedoch konstruktiv völlig frei ist,
kann für
jede Betriebslage ohne .Schwierigkeiten ein Optimum erzielt
werden.