Fahrzeugwaage, insbesondere für Schienenfahrzeuge.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuto, waage, insbesondere für Schienen fahrzeuge, die als Waage mit oder ohne Fahrzeuggeleise gebaut werden kann. Es ist dem Fachmann bekannt, dass der Aufwand an Material und Arbeit für den Bau der Fundamente sehr beträchtlich ist und einen grossen Anteil an den Gesamtkosten einer Fahrzeugwaage bildet. Die Erfindung ermöglicht die Beseitigung dieser Nachteile, wie an Hand der Fig. 1 und 2, in denen eine Waage bisheriger Bauart und ein Beispiel der Bauart nach vorliegender Erfindung massstäblich je in einem Längsschnitt gezeichnet sind, hervorgeht. Zugrimdegelegt sei die maximale Belastung durch die Lokomotive eines Lastenzuges N der Deutschen Reichsbahn.
Bisherige Bauart:
Nach Fig. 1 mögen an den mit 2 bezeichneten Stellen die Achslasten liegen, welche durch die Brücke 3, die ein auf Biegung beanspruchter Träger ist, auf die zwei Punktpaare 4, die in der Regel weit voneinander liegen, übertragen werden. Es werden also die von der Brücke 8 aufgenommenen Lasten auf die zwei Punktpaa. re 4 konzentriert. Diese so konzentrierten Lasten werden durch zwei Paare von auf Biegung beanspruchten Hebeln 5 aufgenommen und über vier Stützlager 6 an vier Stellen auf die Fundament 7 übertragen. Diese müssen die Lasten wieder verteilen auf den Baugrund als erhebliche Bodenpressung 8.
Beispiel der erfindungsgemässen Bauart:
Die Lasten 2 in Fig. 2 entsprechen in ihrer Grösse und ihrem Abstand dem schon erwähnten Lastenzug N der Deutschen Reichsbahn (Abstände 1,6 m, Achslast 25 t).
Befinden sich die Achslasten 2 in der gezeichneten Stellung zwischen den einzelnen Absttitzungen der Brücke, so kann man annehmen, dass sich jede Last zu ungefähr gleichen Teilen auf die benachbarten Hebelpaare 10 verteilt, so dass mit Ausnahme der äussersten Hebelpaare, die je ungefähr die Hälfte einer Achslast tragen, jedes weitere Hebelpaar ungefähr eine Achslast trägt.
Denkt man sich die Lasten 2 um ihren halben Abstand verschoben, so befinden sie sich je über oder ungefähr über einem Hebelpaar, und man kann annehmen, dass mit Ausnahme des einen entlasteten Hebelpaares jedes weitere Hebelpaar ungefähr eine Achslast trägt.
Die Hebelpaare 10 ihrerseits übertragen die von der Brücke übernommenen Lasten gleichmässig auf die Fundamentplatte 11.
Während also bei der Anordnung nach Fig. 1 eine grosse Konzentration der Belastungen und - damit der Bodenpressung vorhanden ist, findet bei der erfindungsgemässen Anordnung nach Fig. 2 keine eigentliche Konzen- tration von Last oder Bodenpressung statt.
(Bei beiden Anordnungen, nach Fig. 1 und 2, ist das Eigengewicht der I(onstruk-tion als unerheblich nicht berücksichtigt. Die Berücksichtigung des Eigengewichtes verschiebt die Verhältnisse noch mehr zu Gunsten der Anordnung nach Fig. 2.) Die durch den gleichen Lastenzug verursachten Biegemomente auf Brücke, Hebel und Fundamente, sind bei der Anordnung nach Fig. 2 nur ein kleiner Bruchteil gegenüber der bisherigen Anordnung nach Fig. 1.
Die grösstmögliche Konzentration gemäss "Verein Mitteleuropäischer Eisenbahnverwal tangen" ist der Lastenzug N der Deutschen Reichsbahn. Die zn Grunde zu legende maximale Lastkonzentration sind 7 Achsen zu 25 t, Abstand je 1,6 m. Die mittleren Abstände wenigstens für die innerhalb der vier äussern Paare befindiichen Lasthebelpaare werden zweckmässig gewählt mit 1,6 m.
Die beiden äussern Abstände sind zweckmässig etwas kleiner, z. B. 1,4 m. Infolge des statisch unbestimmt abgestützten durchlaufenden Trägers und des Eigengewichtes ist die grösstmögliche Last für ein Lasthebelpaar etwas grösser anzunehmen, im vorliegenden Falle beispielsweise 34 t. Für diese Last sind also die Hebelpaare dimensioniert.
Die Brücke 9 muss natürlich ebenfalls so dimensioniert ein, dass sie die erwähnten Achslasten als Biegungsträger aufnehmen kann. Soll nun eine Waage gebaut werden, die nur für den Lastenzug G (der Schweiz.
Nebenbahnen) dimensioniert ist (Abstände 1,5 m, Achslast 18 t), so können die Abstände der Lasthebelpaare entsprechend vergrössert werden, bis die Tragfähigkeit eines Lasthebelpaares (34 t) erreicht wird. Es ergeben sich Abstände für die Lasthebelpaare von etwa 2,0 m.
Bei Schweiz. Schmalspurbahnen sind die Lasten weiterhin bedeutend kleiner: Achslast 14 t, Abstände 1,5 m. Der Abstand der Lasthebelpaare ist in diesem Falle beispielsweise 2,6 m. Die Gesamtlänge der Waagbrücke ist ohne Einfluss auf die Dimensionierung der genormten Teile, es werden einfach nach Bedarf ein oder mehrere Felder mit Hebelpaaren angefügt.
Bei verhältnismässig kurzen Waagbrücken und kleinen Achslasten (z. B. für Schmalspurbahnen oder als Waage für Strassenfuhr werk) kann der : Fall eintreten, dass vier oder sogar drei Hebelpaare genügen.
Weitere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung bezw. Einzelheiten dieser Ausführungsformen sind in den Fig. 3-14 dargestellt.
Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 zeigen schematisch im Grundriss beispielsweise verschiedene Lasthebelanordnungen.
Fig. 8, 9 und 10 zeigen im Querschnitt verschiedene Ausführungsbeispiele für Geleisewaagen.
Fig. 11, 12 und 13 zeigen im Querschnitt verschiedene Ausführungsbeispiele von Fuhrwerkwaagen.
Die Lasthebel 10 (Fig. 3-7), stützen sich mit ihrem langen Hebelarm auf nachgeschaltete Waagteile ab. Es kann diese beispielsweise ein Balken 14 sein, der, wie in Fig. 3 angedeutet, sich auf zwei tJ8bersetzungshebel 15 abstiitzt. An Stelle des Balkens 14 können andere Waagtelle verwendet werden, insbesondere solche, die ohne Schwierigkeiten eine Veränderung der Brückendimensionen zulassen. Es sind dies z.
B. parallel zu den Schienen laufende Torsionshebel, oder den Lasthebeln 10 nachgeschaltete Winkelhebel und Zugstangen. : Es sind vier bezw. fünf Paare von Hebeln 10 und eine entsprechende Anzahl von über das Fundament verteilter Stellen vorhanden, an denen sich die iE Hebel auf dem Fundament abstützen.
Die Lastschneiden der Lasthebel sind angedeutet mit 16, die Ststzschneiden der Lasthebel mit 17.
Fig. 8 zeigt eine Geleisewaa. ge unter Verwendung von Rillenschienen 18 als Längs träger. : Der Raum zwischen den Rillen- schienen ist mit Beton 19 ausgefüllt. Dieser eine Platte bildende Beton dient sowohl als Quer- und Schlingerverband als auch als wasserdichte Abdeckung. Spurstangen 20 mit Muttern 21 ausserhalb der Rillenschienen halten Schienen und Beton unter Vorspan aung zusammen.
Die Kanäle 22 ausserhalb der Schienen ermöglichen den Zugang zum Hebelwerk.
Die Kanäle 22 sind mit einer Abdeckung 23 versehen.
Fig. 9 und 10 zeigen zwei Geleisewaagen mit Eisenbrücke teilweise. Die Lasthebel 10 sind innerhalb der Brückenlängsträger 24 angebracht. Die Bauhöhe dieser Waage ist ganz besonders klein.
Fig. 11 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Fuhrwerkswaage.
Die Brücke 25 wird getragen von den Lasthebeln 10.
Die zur Kontrolle des Hebelwerkes nötigen Kanäle sind mit Balken 26 abgedeckt.
Die Betonbrücke 25 nach Fig. 12 ist am Rand hochgezogen.
Eine Abdeckung 27 deckt den Kanal 22 ab.
Bei dieser Ausführung ist kein nach oben offener senkrechter Kanal zwischen Brücke und Fundament vorhanden, so dass kein Schmutz in die Grube fällt.
Fig. 13 zeigt eine an den Längsrändern doppelt abgekröpfte Betonbrücke 25. Die Hebel können höher liegen als bei der Bauart nach Fig. 12. Sie liegen neben der Brückenplatte und brauchen keine horizontale Abdeckung.
Fig. 14 zeigt eine Anordnung, bei der die Lasthebel 10 sich auf Winkelhebel 30 abstützen. Diese sind unter sich mit Zugstange 31 verbunden. Die horizontale Zug kraft der Zugstange 31 wird vermittels des Winkelhebels 32 wieder in eine vertikale Kraft 33 umgeleitet. Diese kann nach Belieben zum Waagstock auf übliche Weise weitergeleitet werden.
Es sei speziell folgendes hervorgehoben:
Infolge der geringen Biegmomente können die Fahrschienen allein (evtl. auch zusammeln mit andern Elementen) Längsträger der Brücke bilden, besonders wenn Rillenschienen mit hohem Widerstands- und Träg heitsmoment verwendet werden.
Eine zwischen Rillenschienen gestampfte Betonplatte kann als Quer- und Schlingenverband und als wasserdichte Abdeckung zugleich dienen.
Spurstangen mit Gewinde können nach dem Abbinden des Betons angezogen werden und dann als gespannte Querarmierung wirken. Weiter kann dafür gesorgt werden, dass den La-sthebeln mittelbar oder unmittelba-r nachzuschaltende Übertragungselemente, z. B. Zug oder Druckstangen, Torsionshebel, Zwischenhebel, leicht den verschiedenen Dimensionen verschieden grosser Waagen angepasst werden können, so dass ausser der Brücke nur einheitliche, genormte Bauteile für verschieden grosse Waagen notwendig sind.
Die Lasthebel können möglichst hoch angebracht werden, das heisst dicht unter, seitlich, oder innerhalb der Waagbrücke, so dass die Stützpunkte und Gelenke für Montage und Justierung von oben zugänglich sind und keine unter der Brücke liegende begehbare Grube notwendig ist.
Die beispielsweise beschriebenen Waagen können natürlich etwas verändert werden, ohne dass die Vorteile der Erfindung verloren gehen. Insbesonders können die in Längsrichtung der Brücke gemessenen Abstände der Lasthebel (und damit ihre Tragkraft) etwas grösser als beispielsweise erwähnt gewählt werden, um sich bestimmten, bei den Bahnverwaltungen genormten Brükkenlängen anpassen zu können.
Die Feldweite zwischen zwei Stützpunkten soll bei den beschriebenen Ausführungen höchstens 3,5 m betragen. Feldweite im oben erwähnten Sinne ist der längs der Waagbrücke gemessene Abstand zweier in Längsrichtung der Brücke aufeinander folgender Paare von Lasthebel-Abstützpunkten (17).
Dieser Abstand entspricht bei den Beispielen nach Fig. 2, 3, 5, 6, 7 und 14 dem in Längsrichtung der Brücke gemessenen Abstand der Lasthebelpaare.
Bei Fig. 8-13 ist im Querschnitt immer nur ein Stützpunktpaar gezeichnet. Der quer zur Waage gemessene Abstand der Stütz punkte eines Paares in Fig. 8-13 hat nichts gemein mit der längs der Waage gemessenen Feldweite derselben.
Fig. 2 zeigt die in Längsrichtung kontinuierlich durchlaufende Brücke 9. In gleicher Weise ist, obwohl nicht gezeichnet, bei Fig. 3-7, sowie 14, ein in gleicher Weise kontinuierlich durchlaufender Träger vorhanden.
Fig. 8-13 zeigen jeweils im Querschnitt diesen kontinuierlich durchlaufenden Träger.