DE3204536A1

DE3204536A1 - Hitching means for the load containers for a trackless electrical tube train

Info

Publication number: DE3204536A1
Application number: DE19823204536
Authority: DE
Inventors: Erich Prof. Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe Bahke; Gerald F. Dipl.-Ing. 6660 Zweibrücken Werner
Original assignee: Individual
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1982-02-10
Publication date: 1983-08-18
Also published as: DE3204536C2

Abstract

The trackless electrical tube delivery for the automised goods transport is an environmentally friendly, economically competitive transport system in which particular attention must be paid to travelling stability. The instability which is present with high degrees of loading despite the centre of gravity being located underneath the centre of the tube is avoided in the case of load containers which are displaced towards the outside of a curve, this measure permits the use of the largest possible load containers, by means of a hitching means for the containers via a joint whose three axes intersect in each position at a point which is arranged below the centre of the tube on a carrying arm fixed to the bogie. The pitching instability occurring additionally at the first and last bogie of a train is avoided by hitching the load container via a carrying arm, fixed to the load container, which is connected to the bogie with a joint whose three axes intersect at a point and which is arranged within the axial spacing of the bogie and below the centre of the tube.

Description

Aufsattelung der Lastbehälter für eine gleislose elektrische Rohr-Saddling up the load container for a trackless electrical pipe

zugbahn Die Erfindung bezieht sich auf die Aufsattelung ( 5 ) der Lastbehälter ( 1 ) auf den Drehgestellen einer gleislosen elektrischen Rohrzugbahn. Bei dieser Rohrzugbahn verkehren in einer unterirdisch, ebenerdig oder auch aufgeständert verlegten Fahrröhre ( 9 ) gleislos Gliederzüge einer frei wählbaren Anzahl von Zugeinheiten, bestehend aus den Komponenten Drehgestell mit hydrostatischem Antrieb ( 6,7 ) und aufgesattelten Lastbehältern ( 1 ). Die für den Transport von Schütt- und Stückgütern konzipierte gleislose elektrische Rohrzugbahn an sich ist bekannt. ( F. Thomas, G. Werner, R. Keber, Elektrische Rohrzugbahn für den Transport von Schüttgütern., VDI - Berichte Nr. 371, 1980, s 199 - 203; Systemstudie einer gleislosen Rohrzugbahn für den Müll- und Abfalltransport einschließlich automatisierter Müllumladestationen, Forschungsbericht IB 7901, Bundesministerium für Forschung und Technologie,1980; Bau einer Verzweigungs- und Zusammenführungsweiche für die gleislose Rohrbahn, Abschlußbericht Ba 328-29, Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn, 1981; G. Werner, E. Hoffmann, Die gleislose Rohrzugbahn, eine Alternative zu bestehenden Transportsystemen, transmatic 81, Schriftenreihe des Instituts für Fördertechnik der Universität Karlsruhe, Prof. Dr.-Ing. E. Bahke, Heft 2, s. 222, 1981).Zugbahn The invention relates to the saddle (5) of the Load container (1) on the bogies of a trackless electric tubular track. This tubular track runs underground, at ground level or elevated laid tube (9) trackless articulated trains of a freely selectable number of train units, consisting of the components bogie with hydrostatic drive (6,7) and semi-mounted load containers (1). The ones for the transport of bulk and piece goods designed trackless electric tubular track is known per se. (F. Thomas, G. Werner, R. Keber, Electric tube train for the transport of bulk materials., VDI Reports No. 371, 1980, pp 199-203; System study of a trackless tubular track for waste and waste transport including automated waste transfer stations, Research report IB 7901, Federal Ministry for Research and Technology, 1980; Construction of a branching and merging switch for the trackless pipe track, final report Ba 328-29, German Research Foundation, Bonn, 1981; G. Werner, E. Hoffmann, The trackless tubular track, an alternative to existing transport systems, transmatic 81, series of publications by the Institute for Conveyor Technology at the University of Karlsruhe, Prof. Dr.-Ing. E. Bahke, No. 2, p. 222, 1981).

Die Räder ( 3 ) der gleislosen elektrischen Rohrzugbahn sind senkrecht zur Rohrwand ( 9 ) angeordnet und können in Abhängigkeit der erforderlichen Antriebskraft mit Antrieben bis zum Allradantrieb versehen werden. Dabei sind entweder Gleichstrom- oder Drehstrommotoren mit mechanischem Abtrieb konstanter Obersetzung zu den Rädern ( 3 ) oder Drehstrommotoren ( 6 ) mit hydrostatischem, leistungsgeregeltem Abtrieb ( 7 ) zu den Rädern ( 3 ) eingesetzt.The wheels (3) of the trackless electric pipe runway are vertical to the pipe wall (9) and can depending on the required driving force be provided with drives up to all-wheel drive. Either direct current or three-phase motors with mechanical output with constant gear ratio to the wheels (3) or three-phase motors (6) with hydrostatic, power-controlled output (7) used to the wheels (3).

Der Gliederzug wird über im Rohrscheitel verlegte Stromschienen ( 8 ) mit elektrischer Energie versorgt.The articulated train is driven by busbars laid in the top of the pipe ( 8) supplied with electrical energy.

Der Schwerpunkt der Lastbehälter ( 1 ) und der Drehgestelle ( 2 ) liegt unterhalb der Rohrmitte. Die Lastbehälter sind entweder als Schüttgutbehälter, sie verbleiben dann im Zugverband, oder als Wechselcontainersystem ausgeführt. Beim Wechselcontainersystem ist der LastbehZilZeT ( 1 4 aisTran für die darin einzuUegenden Wechselcontainer konzipiert, diese können mit'einer Ladevorrichtung be- und entladen und außerhalb des Rohres befüllt und entleert werden.The center of gravity of the load container (1) and the bogies (2) lies below the center of the pipe. The load containers are either as bulk goods containers, they then remain in the train or designed as a swap container system. At the Swap container system is the LastbehZilZeT (1 4 aisTran for the designed to be inserted in the interchangeable container, these can be loaded with a loading device loaded and unloaded and filled and emptied outside the pipe.

Die Aufsattelung der Lastbehälter ( 1 ) an einem Drehgestell ( 2 ) erfolgte bisher in Höhe der Rohrmitte entweder mit Kugelgelenken innerhalb des Achsabstandes ( 12 - 12 ) eines Drehgestells ( 2 ) (DFG - Bericht 328 - 29, S. 11), dabei wird bei Kurvenfahrt der Lastbehälter ( 1 ) gemäß einer Sekante an den Rohrmittenradius zum Kurvenmittelpunkt verschoben, was das Volumen der verwendbaren Lastbehälter ( 1 ) verkleinert, oder mit einem Tragarm mit aufgelöster Gelenkbauweise, mit dem im Kurvenbereich der Lastbehälter ( 1 ) gemäß einer Tangente zur Kurvenaußenseite verschoben wird und somit die Verwendung größerer Behälter möglich wird. Bei diesem Tragarm ist der Gelenkfreiheitsgrad um die Fahrzeugquerachse innerhalb des Achsabstandes ( 12 - 12 ) und die Gelenkfreiheitsgrade um die Hochachse und um die Längsachse an der Behälterstirnseite angeordnet.The saddle-up of the load container (1) on a bogie (2) was previously carried out at the height of the pipe center either with ball joints within the center distance (12 - 12) of a bogie (2) (DFG report 328 - 29, p. 11), is when cornering the load container (1) according to a secant to the pipe center radius Moved to the center of the curve, which is the volume of the usable load container (1) reduced in size, or with a support arm with a detached joint design, with the in the curve area of the load container (1) according to a tangent to the outside of the curve is moved and thus the use of larger containers is possible. With this one The support arm is the degree of freedom of the joint around the vehicle's transverse axis within the center distance (12 - 12) and the joint degrees of freedom around the vertical axis and around the longitudinal axis arranged on the container face.

Durch diese Anordnung wird eine Kippstabilität um die Fahrzeugquerachse bei gleichzeitiger Verwendung der größtmöglichen Transportbehälter ermöglicht.This arrangement ensures tilt stability about the vehicle's transverse axis while using the largest possible transport container.

Die hier dargestellte gleislose elektrische Rohrzugbahn entspricht nicht der unterirdischen, in einer Röhre geführten Hochgeschwindigkeitsbahn (Patentschrift 17 559 22), da bei der gleislosen elektrischen Rohrzugbahn die Räder ( 3 ) starr am Drehgestell ( 2 ) befestigt sind, dort die Räder von hydraulisch beaufschlagten Teleskopstützen getragen werden, die von einem zur Fahrzeuglängsachse konzentrisch angeordneten Traggestell geführt sind. Das dort beschriebene hydraulisch beaufschlagte Anpreßrad, das sich nach oben erstreckt, entfällt bei der hier dargestellten gleislosen elektrischen Rohrzuobahn. Die dort zur Stabilisierung der Fahrzeuge verwendeten quergerichteten und am Fahrzeugumfang angeordneten Luftstrahldüsen entfallen bei der gleislosen elektrischen Rohrzugbahn. Die dort verwendeten, an den Antriebsrädern sitzenden Elektromotoren werden bei der gleislosen elektrischen Rohrzugbahn nicht verwendet, hier ist nur ein Elektromotor ( 6 ) pro Drehgestell ( 2 ) vorgesehen, der über ein hydrostatisches Getriebe ( 7 ), dessen Hydraulikmotoren gleichzeitig dieRadlagerung übernehmen, die vier Räder ( 3 ) antriebt. Die Anpreßkraft der Antriebsräder ( 3 ) bei der gleislosen elektriShen Nohwrzugbahn ist in ihrer Höhe durch die Zugmasse und die Erdbeschleunigung und eventuell auftretende Fliehbeschleunigungen festgelegt, sie wird nicht durch gesonderte Maßnahmen, z.B. Anpreßrad oben, erhöht. Die dort vorgesehene konzentrische Drehbarkeit der Traggestelle (Radträger) mit der Drehachse um die Rohrmitte ist bei der gleislosen elektrischen Rohrzuqbahn nicht vorgesehen.The trackless electric tubular track shown here corresponds to not the underground high-speed railway in a tube (patent specification 17 559 22), as the wheels (3) of the trackless electric tubular track are rigid are attached to the bogie (2), there the wheels are acted upon hydraulically Telescopic supports are supported, which are concentric to the longitudinal axis of the vehicle arranged support frame are performed. The hydraulic system described there Pressure wheel, which extends upwards, is omitted in the case of the trackless one shown here electric tube train. The ones used there to stabilize the vehicles Transverse air nozzles arranged on the circumference of the vehicle are omitted the trackless electric tube train. The ones used there, on the drive wheels Seated electric motors are not used on the trackless electric tube train used, here only one electric motor (6) per bogie (2) is provided, which has a hydrostatic transmission (7), its hydraulic motors at the same time take over the wheel bearing that drives four wheels (3). The pressing force of the drive wheels (3) at the trackless electric Nohwrzugbahn is at its height due to the tensile mass and the acceleration due to gravity and any centrifugal acceleration that may occur specified, it is not increased by special measures, e.g. pressure wheel on top. The concentric rotatability of the support frames (wheel carriers) provided there the axis of rotation around the center of the pipe is not in the trackless electric pipe-pulling railway intended.

Die Lastbehälter ( 1 ) der gleislosen elektrischen Rohrzugbahn sind zwar auch um die Längsachse drehbar aufgesattelt, doch ist hier der Aufsattelpunkt ( 5 ) unter die Rohrmitte abgesenkt, was eine zusätzliche Wälzstabilisierung bewirkt.The load containers (1) of the trackless electric tube train are saddled up so that it can be rotated around the longitudinal axis, but this is the saddle-up point (5) lowered below the center of the tube, which provides additional roll stabilization.

Bei der gleislosen elektrischen Rohrzugbahn gemäß obiger Beschreibung sind außer den in den Ansprüchen 1 bis 3 dargestellten keine weiteren Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrstabilität vorgesehen. Luftkissenstabilisierungen (FR - Zusatzpatent 85 453 zu FR - Patent 12 17 214), aus- und einfahrbare Stützräder (US - PS 32 13 802, US-PS 3108 456) sind nicht vorgesehen, eine Radführung durch in der Röhre verlegte Schienen (US - PS 22 96 771) und oberhalb der Rohrmitte beiderseits freilaufende Stützräder zur Stabilisierung (DT-AS 10 66 600) sind ebenfalls nicht vorgesehen.In the case of the trackless electric tubular track as described above are no further measures apart from those presented in claims 1 to 3 intended to increase driving stability. Air cushion stabilization (FR - additional patent 85 453 to FR - Patent 12 17 214), extendable and retractable support wheels (US - PS 32 13 802, US-PS 3108 456) are not provided, a wheel guide through laid in the tube Rails (US - PS 22 96 771) and above the center of the tube on both sides free-running Support wheels for stabilization (DT-AS 10 66 600) are also not provided.

Die bisher bei der gleislosen Rohrzugbahn bekannten Aufsattelkonstruktionen gewährleisten allerdings nicht die Wälzstabilität (Drehung um die Längsachse) bei Verwendung des ausladenden Tragarms und somit die Verwendung der größtmöglichen Lastbehälter zum Transport spezifisch schwerer Güter. Die Drehgestelle ( 2 ), die im Gegensatz zu anderen Bahnen nicht auf Gleisen oder Führungsschienen spurgeführt sind, wälzen im Kurvenbereich nicht nur gemäß dem Fliehkrafteinfluß nach außen (Steilwandfahrer), sie wälzen trotz unterhalb der Rohrmittenachse liegendem Schwerpunkt je nach Beladezustand und Fahrgeschwindigkeit zur Kurveninnenseite, was dann zu Instabilitäten führen kann. Dieses Wälzverhalten ist darin begründet, daß der oben beschriebene Tragarm, obwohl er ein Gelenk um die Längsachse besitzt, bei Abwinkelung des Gelenkes um die Hochachse (Kurvenfahrt) Drehmomente um die Längsachse überträgt.The saddle structures known so far for the trackless tubular track however do not guarantee the rolling stability (rotation around the longitudinal axis) Use of the protruding support arm and thus the use of the largest possible Load container for the transport of specifically heavy goods. The bogies (2), the In contrast to other railways, it is not tracked on tracks or guide rails are not only rolling outwards in the curve area according to the influence of centrifugal force (steep face drivers), despite the center of gravity lying below the pipe center axis, they roll depending on the loading condition and driving speed to the inside of the curve, which then lead to instabilities can. This rolling behavior is due to the fact that the support arm described above, although it has a joint around the longitudinal axis, if the joint is angled around the vertical axis (cornering) transmits torques around the longitudinal axis.

Das hier beschriebene instabile Fahrverhalten wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß eine drehmomentenfreie Aufsattelung, bei der die drei Achsen der drei Drehfreiheitsgrade sich i jeder Lage in einem Punkt schneiden (z.B. Kugelgelenk), verwendet wird, wobei die Aufsattelung ( 5 ) zwecks Verwendung größtmög icher Lastbehälter an der Behälterstirnseite und einem drehgestellfeten Tragarm ( 4 ) unterhalb der Rohrmittenachse angeordnet ist.The unstable driving behavior described here is achieved according to the invention this prevents a torque-free saddle, in which the three axes of the three degrees of freedom of rotation intersect at one point in each position (e.g. ball joint), is used, with the saddle (5) for the purpose of using largest possible load container on the container face and a bogie-mounted Support arm (4) is arranged below the pipe center axis.

Bei einem ersten und letzten Drehgestell ( 2 ) eines Gliederzuges ist neben der Walzstabilität (Drehung um die Längsachse) eine Nickstabilität (Drehung um die Querachse) erforderlich. Hier wird die Stabilität erreicht durch Verwendung eines Gelenkes, dessen drei Achsen der drei Drehfreiheitsgrade sich in jeder Lage in einem Punkt schneiden (z.B. Kugelgelenk) und das unterhalb der Rohrmittenachse angeordnet ist und das zwischen den Achsen ( 2 - 12 ) des Drehgestells ( 2 ) angeordnet ist. Der Tragarm ( 4 ) ist dann starr mit dem Lastbehälter (- 1 ) verbunden, eine Volumeneinbuße muß nur beim ersten und letzten Lastbehälter ( 1 ) eines rnliederzu9es hingenommen werden. Durch Verwendung der Aufsatteielemente nach Anspruch 1 bis 3 ist es möglich, daß eine gleislose elektrische Rohrzugbahn gemäß obiger Beschreibung ohne zusätzliche Maßnahmen fahrstabil betrieben werden kann.With a first and last bogie (2) of an articulated train is next to the rolling stability (rotation around the longitudinal axis) a pitching stability (rotation around the transverse axis). Here stability is achieved through use a joint whose three axes of the three degrees of freedom of rotation are in every position Cut at one point (e.g. ball joint) and that below the pipe center axis is arranged and arranged between the axles (2-12) of the bogie (2) is. The support arm (4) is then rigidly connected to the load container (- 1), one Volume losses only have to be made for the first and last load container (1) of a link be accepted. By using the mounting elements according to claims 1 to 3 it is possible that a trackless electric pipe train according to the above description can be operated in a stable manner without additional measures.

Claims

Protection claims 1)) Saddling the load container for a trackless electric tubular track for automatic self-propelled and electric goods transport Energy supply (8), consisting of a freely selectable number of train units of the elements load container (1) and bogie (2) characterized in that the load container (1) in the curve area through the support arm (4) to the outside of the curve be moved and the saddle on the bogie-fixed support arm (4) with a Joint (.5) whose three axes of the three degrees of freedom of rotation are in every position cut in one point (e.g. ball joint).

2) Saddling up the load container (1) for a trackless electric Pipe track according to claim 1, characterized in that the introduction of force via the joint (5). according to claim 1 with side view of the train in normal position below the pipe center is arranged.

3) Saddle-up of the load container for a trackless electric tubular track for the automatic transport of goods with self-propulsion and electrical energy supply (8), consisting of a freely selectable number of traction units of the load container elements (1) and bogie (2) characterized in that the first and last Bogie of an articulated train, the saddle with one joint (5), three of which Axes of the three degrees of freedom of rotation intersect at one point in every position and that between the axles (12 - 12) of a bogie (2) and that in the side view of the train is arranged in the normal position below the pipe center axis, takes place.