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.
Vehicle scales, in particular for rail vehicles.
The present invention relates to a Fahrzeuto, scale, in particular for rail vehicles, which can be built as a scale with or without vehicle tracks. It is known to those skilled in the art that the cost of material and labor for building the foundations is very considerable and forms a large proportion of the total costs of a vehicle scale. The invention enables these disadvantages to be eliminated, as can be seen from FIGS. 1 and 2, in which a scale of the previous type and an example of the type according to the present invention are each drawn to scale in a longitudinal section. The maximum load from the locomotive of a freight train N of the Deutsche Reichsbahn is set.
Previous design:
According to Fig. 1, the axle loads may be located at the points designated by 2, which are transmitted by the bridge 3, which is a beam subject to bending, to the two pairs of points 4, which are usually far from each other. The loads taken up by the bridge 8 are therefore applied to the two pairs of points. re 4 concentrated. These loads concentrated in this way are absorbed by two pairs of levers 5 subject to bending stress and transferred to the foundation 7 at four points via four support bearings 6. These have to redistribute the loads over the building site as considerable soil pressure 8.
Example of the design according to the invention:
The loads 2 in FIG. 2 correspond in their size and their spacing to the already mentioned freight train N of the Deutsche Reichsbahn (spacing 1.6 m, axle load 25 t).
If the axle loads 2 are in the position shown between the individual supports of the bridge, it can be assumed that each load is distributed in approximately equal parts to the adjacent lever pairs 10, so that with the exception of the outermost lever pairs, each approximately half of one Carry axle load, each additional pair of levers carries approximately one axle load.
If one imagines the loads 2 shifted by half their distance, they are each located above or approximately above a pair of levers, and it can be assumed that, with the exception of the one relieved pair of levers, every further pair of levers carries approximately one axle load.
The pairs of levers 10 for their part transfer the loads taken over by the bridge evenly to the foundation plate 11.
While the arrangement according to FIG. 1 has a large concentration of the loads and thus the soil pressure, there is no actual concentration of load or soil pressure in the arrangement according to the invention according to FIG. 2.
(In both arrangements, according to Fig. 1 and 2, the dead weight of the I (onstruk-tion is not taken into account as insignificant. Taking into account the dead weight shifts the situation even more in favor of the arrangement according to Fig. 2.) The same load train The bending moments caused on the bridge, levers and foundations are only a small fraction in the arrangement according to FIG. 2 compared to the previous arrangement according to FIG. 1.
The greatest possible concentration according to the "Verein Mitteleuropäischer Eisenbahnverwal tangen" is the freight train N of the Deutsche Reichsbahn. The basic maximum load concentration is 7 axles of 25 t, spacing 1.6 m. The mean distances at least for the load lever pairs located within the four outer pairs are expediently chosen to be 1.6 m.
The two outer distances are appropriately somewhat smaller, e.g. B. 1.4 m. As a result of the statically indeterminate support of the continuous girder and the dead weight, the greatest possible load for a pair of load levers must be assumed to be somewhat greater, in the present case for example 34 t. The lever pairs are dimensioned for this load.
The bridge 9 must of course also be dimensioned in such a way that it can absorb the mentioned axle loads as a bending beam. If a scale is to be built that is only suitable for freight train G (Switzerland.
Secondary tracks) is dimensioned (distances 1.5 m, axle load 18 t), the distances between the pairs of load levers can be increased accordingly until the load-bearing capacity of a pair of load levers (34 t) is reached. The distances between the pairs of load levers are around 2.0 m.
In Switzerland. On narrow-gauge railways, the loads are still significantly lower: axle load 14 t, spacing 1.5 m. The distance between the pairs of load levers is, for example, 2.6 m in this case. The total length of the weighing bridge has no influence on the dimensioning of the standardized parts; one or more fields with pairs of levers are simply added as required.
In the case of relatively short weighbridge bridges and small axle loads (e.g. for narrow-gauge railways or as scales for road wagons): the case may arise that four or even three pairs of levers are sufficient.
Further example embodiments of the invention respectively. Details of these embodiments are shown in Figures 3-14.
3, 4, 5, 6 and 7 show schematically in plan, for example, various load lever arrangements.
8, 9 and 10 show, in cross section, various exemplary embodiments for railroad cars.
11, 12 and 13 show, in cross section, various exemplary embodiments of wagon scales.
The load levers 10 (Fig. 3-7) are supported with their long lever arm on downstream weighing parts. This can be, for example, a beam 14 which, as indicated in FIG. 3, is supported on two transmission levers 15. Instead of the beam 14, other balance points can be used, in particular those which allow the bridge dimensions to be changed without difficulty. There are z.
B. parallel to the rails running torsion levers, or the load levers 10 downstream angle levers and tie rods. : There are four resp. five pairs of levers 10 and a corresponding number of points distributed over the foundation, at which the iE levers are supported on the foundation.
The load cutting edges of the load levers are indicated with 16, the support cutting edges of the load levers with 17.
Fig. 8 shows a track waa. ge using grooved rails 18 as a longitudinal carrier. : The space between the grooved rails is filled with concrete 19. This concrete, which forms a slab, serves both as a cross and rolling bond and as a waterproof cover. Tie rods 20 with nuts 21 outside the grooved rails hold rails and concrete together under pretensioning.
The channels 22 outside the rails allow access to the lever system.
The channels 22 are provided with a cover 23.
Fig. 9 and 10 show two railroad cars with iron bridge partially. The load levers 10 are attached within the bridge side members 24. The overall height of these scales is particularly small.
11 shows, as an exemplary embodiment, a wagon scale.
The bridge 25 is carried by the load levers 10.
The channels required to control the lever mechanism are covered with bars 26.
The concrete bridge 25 according to FIG. 12 is raised at the edge.
A cover 27 covers the channel 22.
In this design, there is no upwardly open vertical channel between the bridge and the foundation, so that no dirt falls into the pit.
13 shows a concrete bridge 25 with double cranking at the longitudinal edges. The levers can be higher than in the construction according to FIG. 12. They are located next to the bridge plate and do not need a horizontal cover.
14 shows an arrangement in which the load levers 10 are supported on angle levers 30. These are connected to one another with tie rod 31. The horizontal tensile force of the pull rod 31 is diverted again into a vertical force 33 by means of the angle lever 32. This can be forwarded to the balance in the usual way.
The following should be particularly emphasized:
As a result of the low bending moments, the running rails alone (possibly also combined with other elements) can form the bridge's longitudinal girders, especially if grooved rails with a high moment of resistance and inertia are used.
A concrete slab tamped between grooved rails can serve as a cross and loop bond and as a waterproof cover at the same time.
Threaded tie rods can be tightened after the concrete has set and then act as tensioned transverse reinforcement. It can also be ensured that transmission elements to be connected directly or indirectly downstream of the load levers, e.g. B. pull or push rods, torsion levers, intermediate levers, can easily be adapted to the different dimensions of different sized scales, so that apart from the bridge only uniform, standardized components are necessary for different sized scales.
The load levers can be attached as high as possible, i.e. close below, to the side or within the weighing bridge, so that the support points and joints for assembly and adjustment are accessible from above and there is no need for an accessible pit under the bridge.
The scales described by way of example can of course be changed somewhat without the advantages of the invention being lost. In particular, the distances between the load levers measured in the longitudinal direction of the bridge (and thus their load-bearing capacity) can be chosen to be somewhat larger than mentioned, for example, in order to be able to adapt to certain bridge lengths standardized by the railway administrations.
The field width between two support points should be a maximum of 3.5 m in the described versions. Field width in the sense mentioned above is the distance measured along the weighing bridge between two pairs of load lever support points (17) following one another in the longitudinal direction of the bridge.
In the examples according to FIGS. 2, 3, 5, 6, 7 and 14, this distance corresponds to the distance between the load lever pairs measured in the longitudinal direction of the bridge.
In Fig. 8-13, only one pair of support points is drawn in cross section. The distance between the support points of a pair in Fig. 8-13, measured transversely to the scale, has nothing in common with the field width of the same measured along the scale.
FIG. 2 shows the bridge 9 running continuously in the longitudinal direction. In the same way, although not shown, in FIGS. 3-7 and 14 there is a carrier running continuously in the same way.
8-13 each show in cross section this continuously passing carrier.