DE1287103B

DE1287103B - Vehicle for a pipe track

Info

Publication number: DE1287103B
Application number: DED44578A
Authority: DE
Inventors: Kirchheim; Dipl-Ing Richard
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 1964-05-30
Filing date: 1964-05-30
Publication date: 1969-01-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug für eine Rohrbahn, bei welcher die Innenwand des Fahrrohrs unmittelbar als gleislose Rollbahn für die Fahrzeugräder dient. The invention relates to a vehicle for a pipe track in which the inner wall of the driving tube directly as a trackless runway for the vehicle wheels serves.

Als unterirdische Verkehrsmittel sind bis jetzt Tunnelbahnen und neuerdings auch Großrohrpostanlagen bekanntgeworden. In ersteren fahren Fahrzeuge oder Züge in gebauten Tunneln mit eigenem Antrieb auf Schienen, während die Fahrzeuge der Großrohrpostanlagen, pneumatisch mit Saug- oder Druckluft angetrieben, gleislos in vorfabrizierten Rohren laufen. The underground means of transport up to now have been tunnels and Recently, large pneumatic tube systems have also become known. Vehicles drive in the former or trains in self-propelled tunnels built on rails while the vehicles of the large pneumatic post systems, pneumatically driven with suction or compressed air, trackless run in prefabricated pipes.

Technisch zwischen beiden stehend, könnte namentlich auf kurzen Strecken, wo sich eine teure Anlage zur Erzeugung von Saug- oder Druckluft nicht lohnt, eine Rohrbahn von Wert sein, in der in vorfabrizierten Rohren, die leichter verlegbar als ein Tunnel sind, Fahrzeuge oder kurze Züge mit eigenem Antrieb laufen. Technically standing between the two, especially on short stretches, where an expensive system for generating suction or compressed air is not worthwhile, one Pipe run will be of value in being made in prefabricated pipes that are easier to lay as a tunnel, vehicles or short trains run on their own.

Wegen der ins Auge fallenden Vorzüge einer soclhen Bahn sind bereits Vorschläge zu ihrer Verwirklichung in mannigfaltiger Form bekanntgeworden. Meistens handelt es sich dabei um auf Gleisen laufende Bahnen in einem zylindrischen Fahrrohr (deutsche Patentschrift 181490) oder um Einschienenbahnen mit seitlich am Fahrrohr anliegenden Stützrollen (deutsche Patentschrift 165 493). Auch Ausführungen als Einschienenhängebahnen sind bekannt (USA.-Patentschrift 2 296 771). Because of the eye-catching advantages of a soclhen train are already Proposals for their realization have become known in various forms. Usually it is about tracks running on tracks in a cylindrical driving tube (German Patent 181490) or around monorails with the side of the travel tube adjacent support rollers (German patent specification 165 493). Also versions as Overhead monorails are known (U.S. Pat. No. 2,296,771).

Eine weitere bekannte Ausführung verzichtet vollkommen auf Gleise; bei ihr dient die gesamte Innenwandung des zylindrischen Fahrrohrs unmittelbar als gleislose Rollbahn für die Fahrzeugräder. Außer den einspurig angeordneten Trag- und Antriebsrädern sind symmetrisch zur Mittellängsebene des Fahrzeugs Stützräder angeordnet, wobei jede Radgruppe um 1200 gegeneinander versetzt ist (deutsche Auslegeschrift 1066 600). Another known design dispenses entirely with tracks; in her, the entire inner wall of the cylindrical tube serves directly as trackless runway for the vehicle wheels. In addition to the single-track carrying and drive wheels are support wheels symmetrical to the central longitudinal plane of the vehicle arranged, whereby each wheel group is offset from one another by 1200 (German Auslegeschrift 1066 600).

Wegen der erhofften betrieblichen Vorzüge der letzterwähnten, auch in der Fachpresse ausgiebig diskutierten Konstruktion (Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereines 1955, Heft 3/4, Jahrgang 100, S. 28 bis 37) wurden Versuche zu ihrer praktischen Verwirklichung unternommen. Because of the hoped-for operational advantages of the last-mentioned, too Construction discussed extensively in the trade press (Zeitschrift des Österreichischen Engineers and Architects Association 1955, issue 3/4, year 100, pp. 28 to 37) Attempts have been made to put them into practice.

Diese Versuche haben jedoch ergeben, daß, zumindest ohne aufwendige Stabilisierungskreisel, eine solche Rohrbahn nicht in einer stabilen Lage zu betreiben ist; das trotz der Stützrollen in bezug auf sein Fahrverhalten einspurige Fahrzeug wird nämlich unter dem Einfluß der Reaktionskräfte der Fahrbahn zum Wälzen gebracht. Die beiden Stützrollen können die Neigung zum Wälzen nicht verhindern, da sie am Rohr selbst keine feste Führungskante oder -schiene vorfinden. An den Stützrollen wirken die Fahrbahn-Reaktionskräfte zwar entgegengesetzt zu denen der Tragräder. Da die Stützrollen aber, selbst mit einer Vorspannung, nicht so stark wie Tragräder belastet werden können, können sich ihre Reaktionskräfte am Fahrzeug nicht aufrichtend auswirken. Selbst das Fahrverhalten von Fahrzeugen, die auf vier bzw. drei tragenden Rädern im kreisrunden Rohr zwei- bzw. dreispurig laufen, ist nicht vorbestimmbar, wie angestellte Versuche zeigten.However, these attempts have shown that, at least without expensive Stabilization gyroscope, not to operate such a pipe run in a stable position is; the single-lane vehicle in terms of its driving behavior despite the support rollers namely is caused to roll under the influence of the reaction forces of the roadway. The two support rollers cannot prevent the tendency to roll because they are on The pipe itself does not find a fixed guide edge or rail. On the support rollers The road reaction forces act in the opposite direction to those of the carrying wheels. But since the support rollers, even with a preload, are not as strong as support wheels can be loaded, their reaction forces on the vehicle cannot stand up impact. Even the driving behavior of vehicles that carry four or three Wheels run in two or three lanes in a circular tube, cannot be predetermined, as made tests showed.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine gleislose Rohrbahn, bei welcher die Innenwand des Fahrrohrs unmittelbar als gleislose Rollbahn für die Fahrzeugräder dient, ohne aufwendige Stabilisierungskreisel allein durch eine Kombination bekannter Merkmale zu verwirklichen. The invention has the task of providing a trackless pipe track in which the inner wall of the driving tube directly as a trackless runway for the vehicle wheels serves, without complex stabilization gyroscopes, simply by a combination of known ones Realize features.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die gemeinsame Anwendung folgender, an sich bekannter Merkmale gelöst: a) Aufteilung in wenigstens ein einachsiges und zweispuriges Triebfahrzeug, welches das Antriebsaggregat trägt, und in wenigstens ein zweiachsiges Lastfahrzeug; b) Verbindung der Fahrzeugteile durch wenigstens eine zentral angeordnete Kugelgelenkkupplung; c) das Lastfahrzeug läuft an jedem Ende auf um jeweils einen Zentriwinkel von höchstens 90" versetzten und mit ihren Achsgabeln schwenkbar angeordneten Pendelrollen. This object is achieved according to the invention by applying them together the following, per se known features solved: a) Division into at least one uniaxial and two-lane traction vehicle, which carries the drive unit, and in at least a two-axle truck; b) Connection of the vehicle parts by at least a centrally located ball joint coupling; c) the truck runs past everyone End to offset each other by a central angle of at most 90 "and with their Axle forks pivotably arranged spherical rollers.

Ein solches Fahrzeug läuft auch in gekrümmten Rohren, ohne infolge der Reibung seiner Rollen im Fahrrohr zum Wälzen zu neigen, wie es die bisherigen Fahrzeuge mit fest am Fahrkörper angebauten Fahr-und Triebwerken tun. Durch die Aufteilung in Trieb-und Lastfahrzeug und seine drehbare Kupplung sowie die Ausbildung der Laufrollen des Lastfahrzeuges als Pendelrollen verbleibt ein solches Fahrzeug auch in den Kurven schwerpunktstabil. Pendelrollen sind Rollen, deren Gabel um einen Drehpunkt geschwenkt werden kann. Dadurch können sie, wie z. B. die eines Teewagens, beim Fahren stets nach hinten schwenken, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs im Rohr stabil wird. Erwähnt sei, daß das Spuren eines angehängten Fahrzeugs mittels selbstlenkender Schwenkräder bereits bekannt ist (deutsche Auslegeschrift 1 017 829). Such a vehicle also runs in curved pipes without any consequence the friction of its rollers in the travel tube tend to roll, like the previous ones Vehicles with running gear and engines permanently attached to the chassis do. Through the Division into motor vehicle and truck and its rotating coupling and training such a vehicle remains the rollers of the truck as pendulum rollers center of gravity stable even in the bends. Pendulum rollers are rollers with a fork around one Pivot point can be pivoted. This allows them, such as. B. that of a tea cart, Always swivel backwards when driving, which improves the driving behavior of the vehicle becomes stable in the pipe. It should be mentioned that the tracking of an attached vehicle by means of self-steering swivel wheels is already known (German Auslegeschrift 1 017 829).

Bemißt man in Fortführung des Erfindungsgedankens die DeichsellängeD des Antriebsfahrzeugs so, daß zwischen ihr, dem halben Achsstand des Lastfahrzeugs A und der Kupplungslänge N die Beziehung N2 = A2 + D2 erfüllt ist, so läuft das Triebfahrzeug in beiden Richtungen in der Spur des Lastfahrzeugs. If one measures the drawbar length D as a continuation of the inventive concept of the drive vehicle so that between it, half the wheel base of the truck A and the coupling length N the relationship N2 = A2 + D2 is fulfilled, then it works Traction vehicle in both directions in the lane of the truck.

Es ist also unerheblich, ob das Lastfahrzeug von dem Antriebsfahrzeug geschoben oder gezogen wird. Diese Bemessung der Kupplungs- bzw. Deichsellänge ist bei Wagenzügen bereits bekannt (deutsche Patentschrift 488 355).It is therefore irrelevant whether the truck is from the drive vehicle is pushed or pulled. This dimensioning of the coupling or drawbar length is already known for train sets (German patent specification 488 355).

Für die Ausbildung der beiden Antriebsräder des Antriebsfahrzeugs bestehen verschiedene Möglichkeiten. Im einfachsten Falle können die beiden Antriebsräder parallel zueinander angeordnet sein. For the formation of the two drive wheels of the drive vehicle there are several options. In the simplest case, the two drive wheels be arranged parallel to each other.

Eine andere Ausbildung sieht unter einem bestimmten Zentriwinkel versetzte Antriebsräder vor. Beispielsweise ist für die Antriebsräder die Anordnung wie bei den versetzten Pendelrollen des Lastfahrzeugs möglich.Another training looks at a certain central angle offset Drive wheels in front. For example, the arrangement for the drive wheels is as in the offset pendulum rollers of the truck possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht des gesamten Fahrzeugs, F i g. 2 die Stirnansicht des Lastfahrzeugs, F i g. 3 die Stirnansicht des Triebfahrzeugs, F i g. 4 die schematische Stirnansicht des Fahrzeugs in einer Rohrkrümmung und F i g. 5 die schematische Draufsicht auf das Fahrzeug in einer Rohrkrümmung. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows F i g. 1 the side view of the entire vehicle, F i g. 2 shows the front view of the truck, FIG. 3 the front view of the locomotive, F i g. 4 shows the schematic front view of the vehicle in a Pipe curvature and F i g. 5 shows the schematic top view of the vehicle in a Pipe bend.

F i g. 1 bis 3 zeigen ein mit unter einem Zentriwinkel von 90" angeordneten vier Pendelrollen versehenes Lastfahrzeug 1, das durch eine Kugelgelenkkupplung 2 mit einem einachsigen Triebfahrzeug 3 verbunden ist, auf dem ein Antriebs aggregat 4 zum Antrieb der beiden Räder 5 aufgebaut ist. F i g. 2 zeigt als Schnitt durch das Fahrrohr die Projektion des Lastfahrzeuges, F i g. 3 diejenige des Triebfahrzeugs. Das Antriebsaggregat 4 treibt über ein Getriebe die beiden parallel zueinander stehenden Räder 5 an. Beide Fahrzeuge 1 und 3 sind stirnseitig durch je einen Puffer 7 gegen Stöße geschützt. F i g. 1 to 3 show a with arranged at a central angle of 90 " four pendulum rollers provided truck 1, the by a ball joint coupling 2 is connected to a single-axle traction vehicle 3 on which a drive unit 4 is constructed to drive the two wheels 5. F i g. 2 shows a section through the driving tube the projection of the truck, F i g. 3 that of the locomotive. The drive unit 4 drives the two in parallel via a gearbox wheels 5 standing to one another. Both vehicles 1 and 3 are through the front one buffer 7 each protected against impacts.

Fährt das Gespann in eine Station ein, so wird das Antriebsaggregat 4 mechanisch oder elektromagnetisch auf eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt oder ganz abgeschaltet, wodurch sich der Zug von selbst verlangsamt. Danach kann er noch durch einen Bandtrieb weiter verzögert und ganz angehalten werden, wenn die Be- und Entladestelle nicht frei ist. Ist diese aufnahmefähig, so befördert der erwähnte Bandtrieb die Fahrzeuge 1 und 3 zur Ladestelle, wo das Lastfahrzeug 1 be- und/oder entladen wird. When the combination drives into a station, the drive unit becomes 4 Mechanically or electromagnetically adjusted to a low speed or switched off completely, which causes the train to slow down by itself. After that you can it can still be further delayed by a tape drive and stopped entirely when the loading and unloading point is not free. If this is receptive, then promoted the mentioned belt drive the vehicles 1 and 3 to the loading point where the truck 1 is loaded and / or unloaded.

Danach wird der Antrieb wieder eingeschaltet, wonach das Fahrzeug mit eigener Kraft zur nächsten Station weiterfährt. Then the drive is switched on again, after which the vehicle drives on to the next station on its own.

Über die Kinematik beim Lauf des Fahrzeugs durch einen Krümmer geben F i g. 4 und 5 Aufschluß. Enter about the kinematics when the vehicle is running through a bend F i g. 4 and 5 exposure.

Das zweiachsige Lastfahrzeug und die einachsige Triebachse sind hier so gezeichnet, daß sie in einer Spur laufen. Es bestehen dann folgende geometrische Beziehungen: a) für das Dreieck mit den Seiten L, D und R ist L2 = D2 + R2, b) für das Dreieck mit den Seiten L, N und M ist L2 = N2 + M2 c) für das Dreieck mit den Seiten A, M und R ist R2 =A2+ M2. The two-axle truck and the single-axle drive axle are here drawn so that they run in a track. There are then the following geometric Relationships: a) for the triangle with sides L, D and R is L2 = D2 + R2, b) for the triangle with the sides L, N and M is L2 = N2 + M2 c) for the triangle with the Sides A, M and R is R2 = A2 + M2.

Aus den Formeln zu a) und b) folgt: D2 + R2 = N2 + M2. From the formulas for a) and b) it follows: D2 + R2 = N2 + M2.

Ersetzt man hierin R2 durch die unter c) gefundene Summe, so erhält man: D2 + A2 + M2 =N2+ M2, N2 = A2 + D2, Da K = N - A ist, erhält man durch Ersetzen von N durch den zuvor gefundenen Wert für die Kupplungslänge Mithin ist bei vorgegebener Deichsellänge der Treibachse D und bekanntem halben Achsstand A des Lastfahrzeugs die noch unbekannte Kupplungslänge K errechenbar. Fahrversuche mit Fahrzeugen, deren Kupplungslänge auf diese Weise aus vorgebebenen Werten für D und A errechnet worden war, ergaben ein genaues Spuren beider Fahrzeuge, während bei willkürlich gewählter Kupplungslänge K die Treibachse entweder zur Kurveninnenseite oder zur Kurvenaußenseite hin lief.If one replaces R2 by the sum found under c), one obtains: D2 + A2 + M2 = N2 + M2, N2 = A2 + D2, Since K = N - A, one gets by replacing N with the previously found value for the coupling length With a given drawbar length of the driving axle D and a known half wheel base A of the truck, the still unknown coupling length K can therefore be calculated. Driving tests with vehicles, the coupling length of which had been calculated in this way from given values for D and A, resulted in precise traces of both vehicles, while with an arbitrarily chosen coupling length K the drive axle ran either to the inside or outside of the curve.

In gleicher Weise kann man auch noch die Deichsellängen für weitere Treibachsen und auch für weitere Lastfahrzeuge errechnen und damit einen Zug zusammenstellen. In the same way, you can also adjust the drawbar lengths for further Calculate driving axles and also for other trucks and thus assemble a train.

Claims

Claims: 1. Vehicle for a pipe track in which the Inner wall of the driving tube directly as a trackless runway for the vehicle wheels serves, g e n n e c h n e t by the joint application of the following, per se known features: a) Division into at least one single-axis and two-lane Traction vehicle (3), which carries the drive unit (4), and in at least one two-axle truck (1); b) Connection of the vehicle parts by at least a centrally arranged ball joint coupling (2); c) the truck (1) is running at each end to offset by a central angle of at most 90 "and with their axle forks pivotably arranged pendulum rollers (6) in FIGS. 1 to 3.

2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the drawbar length D of the motor vehicle (3) is dimensioned so that between it, half the wheelbase A of the truck (1) and the coupling length N satisfies the relationship N2 = A2 + Ds is (Figs. 4 and 5).

3. Vehicle according to claim 1, characterized in that the two Drive wheels (5) of the locomotive (3) are arranged parallel to one another (F i g. 3).

4. Vehicle according to claim 1, characterized in that the two Drive wheels (5) of the traction vehicle (3) at a certain central angle to one another stand.