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Die
Erfindung betrifft ein Waggon-Rangiergerät für den Straßen- und Schienenbetrieb gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Waggon-Rangiergeräte werden
auf privaten oder öffentlichen
Schienennetzen für
Rangierarbeiten von Eisenbahnwaggons eingesetzt, und weisen zusätzlich zu
ihrer Gummibereifung für
den herkömmlichen
Straßenbetrieb
ein Fahrgestell mit vier an die Breite des jeweiligen Schienennetzes
angepassten Schienenrädern
auf, welche sie dazu in die Lage versetzen, dass sich die Fahrzeuge
nach dem Ausfahren der Schienenräder
entlang der Gleise des Schienennetzes fortbewegen können.
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Hierbei
erfolgt die Umstellung auf den Schienenbetrieb dadurch, dass das
Fahrgestell mit den Schienenrädern über Betätigungseinrichtungen
in Form von Hydraulik- oder Pneumatikzylindern ausgefahren, und
das Fahrzeug hierdurch über
die Schienen angehoben wird, so dass sich die Straßen-Antriebsräder anschließend in
der Luft befinden.
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Der
Antrieb des Fahrzeugs beim Schienenbetrieb erfolgt dabei z.B. mit
Hilfe von Hydraulikmotoren, die die Schienenräder antreiben, um die zum Rangieren
der z.B. 800 t schweren Eisenbahnwaggons auf den Gleisen erforderlichen
Antriebsmomente bereitzustellen, wobei bevorzugt alle vier Schienenräder angetrieben
werden, um eine möglichst hohe
Zugkraft, bzw. Zugleistung zu erhalten.
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In
diesem Zusammenhang ergibt sich bei den bekannten Waggon-Rangiergeräten das
Problem, dass diese neben dem Radsatz von vier Schienenrädern zusätzlich einen
weitern Radsatz von mindestens 3 gummibereiften Straßenrädern aufweisen müssen, die
nicht nur in aufwändiger
Weise über
geeignete pneumatisches oder hydraulische Stelleinrichtungen ein- und ausgefahren
werden müssen, sondern
zum Rangieren des Waggon-Rangiergeräts auf einer ebenen Straßenfläche, bzw.
zum Auffahren auf die Schienen, auch noch lenkbar ausgestaltet sind.
Durch den hiermit verbundenen hohen Vorrichtungsaufwand sind die bekanten
Waggon-Rangiergeräte
vergleichsweise teuer und aufgrund der aufwändigen Mechanik/Hydraulik mitunter
auch störungsanfällig.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Waggon-Rangiergerät zu schaffen,
das in konstruktiver Weise einfacher ausgestaltet ist, und welches
ohne Einschränkungen
sowohl im Straßen,
als auch im Schienenbetrieb eingesetzt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Waggon-Rangiergerät
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß der Erfindung
umfasst ein Waggon-Rangiergerät
für den
Straßen-
und Schienenbetrieb, mit welchem sich insbesondere Eisenbahnwaggons
in bekannter Weise auf zwei parallel zueinander verlaufenden Schienen
oder Gleisen einzeln oder auch in Gruppen rangieren lassen; ein
Fahrgestell, an dem bevorzugt vier gummibereifte Räder aufgenommen
sind. Jedem der Räder,
die paarweise entlang einer Achse in einem dem Abstand der Schienen
entsprechenden Abstand angeordnet sind, und die demgemäß auf den
Schienen entlanglaufen, ist zur Führung der Räder, bzw. des Waggon-Rangiergerätes auf
den Schienen ein Bolzenelement zugeordnet. Die jedem Rad zugeordneten
Bolzenelemente können
erfindungsgemäß mit Hilfe
einer Stelleinrichtung, was auch eine manuelle Stelleinrichtung einschließt, aus
einer ersten zurückgezogenen
Stellung für
den Straßenbetrieb,
in der sich die bodenseitige Stirnfläche des Bolzenelements oberhalb
der Abrollebene des Rades befindet, über die Abrollebene hinaus
in eine zweite ausgefahrene Stellung für den Schienenbetrieb bewegt
werden, in der sich die bodenseitige Stirnfläche eines jeden Bolzenelements unterhalb
der Abrollebene befindet und die bevorzugt zylindermantelförmigen äußeren Umfangsflächen der
Bolzenelemente sich – bezogen
auf eine Achse – jeweils
paarweise im Bereich der inneren oder auch der äußeren Flanken der Gleise oder
Schienen erstrecken. Hierbei besteht zwischen der Flanke einer jeden
Schiene und der Umfangsfläche
des Bolzenelements bevorzugt ein Abstand von z.B. 1 mm bis zu 10
mm oder auch mehr, sodass während
des Schienenbetriebs immer nur eines der beiden Bolzenelemente eines
Radpaares mit der Flanke in Kontakt steht, was die Reibung in vorteilhafter
Weise verringert, wenn drehfest am Fahrgestell aufgenommene Bolzenelemente
zum Einsatz gelangen.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Bolzenelemente jedoch bevorzugt rotierbar
in Lagern aufgenommen, wodurch die Bolzenelmente beim Kontakt mit
den Flanken der Gleise während
des Schienenbetriebes rotieren können, was
die Reibungskräfte
in vorteilhafter Weise abermals reduziert.
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Nach
einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken wird jedes
Bolzenelement durch federelastische Mittel, insbesondere eine Spiraldruckfeder,
in Richtung zum Boden mit einer federelastischen Kraft beaufschlagt,
wodurch das Bolzenelement beim Überfahren
von ebenen Flächen
im Gleisbereich, wie sie auch zum Auf- und Abfahren des erfindungsgemäßen Waggon-Rangiergerätes auf
die Schienen zum Einsatz gelangen, entgegen der federelastischen
Kraft in die erste Stellung bewegt wird, wenn die Stirnfläche des
Bolzenelements die Oberseite der Auffahrfläche oder auch einen im Spalt
zwischen der Flanke der Schiene und der Auffahrfläche versehentlich
verklemmten Gegenstand, wie einen Stein oder dgl., kontaktiert.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Stelleinrichtung einen auf das Bolzenelement
wirkenden Stellmotor, mit Hilfe von welchem sich das Bolzenelement
aus der ersten Stellung motorisch in die zweite Stellung verfahren lässt. Hierbei
sind die Stellmotore aller vier Bolzenelemente bevorzugt über eine
elektronische Steuerungseinrichtung vom Bedienpult oder der Deichsel des
Waggon-Rangiergerätes
betätigbar.
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Nach
einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken umfasst
die Stelleinrichtung eines jeden Bolzenelements eine am Fahrgestell
aufgenommene bevorzugt lineare Führung
sowie einen in der Führung
verschiebbar geführten
Support, der z.B. einen rechteckigen Querschnitt besitzen kann, und
an welchem das Bolzenelement bevorzugt über Kugellager rotierbar aufgenommen
ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, dass die federelastischen Mittel
eine Spiralfeder umfassen, die zwischen dem Support und der Führung wirkt
und den Support in Richtung zur zweiten ausgefahrenen Stellung hin
mit der federelastischen Kraft beaufschlagt, wozu die Bewegung des
Supports in der zweiten ausgefahrenen Stellung durch einen Anschlag
begrenzt und die Spiralfeder zwischen Support und Führung unter
Vorspannung gehalten wird.
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Das
Bolzenelement ist hierbei bevorzugt in Kugellagern am Support aufgenommen.
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Nach
einem weitern der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken sind wenigsten
zwei, bevorzugt jedoch alle vier Räder um eine vertikale Achse
verschwenkbar am Fahrgestell aufgenommen, um das Waggon-Rangiergerät bei eingefahrenen
Bolzenelementen im Straßenbetrieb
in eine gewünschte
Richtung lenken und gewünschten
Falls auch auf der Stelle drehen zu können.
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Hierzu
sind bevorzugt alle vier Räder
einzeln über
Stellmotore verschwenkbar, wobei die Stellmotore über eine
zentrale Steuerungseinrichtung vom Fahrstand aus ansteuerbar sind.
In gleicher Weise besteht jedoch auch die Möglichkeit, wenigstens zwei
der Räder
wie bei einem Pkw über
ein bekanntes Lenkgetriebe anzutreiben.
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Um
ein möglichst
großes
Drehmoment von den Rädern
auf die Schienen zu übertragen,
sind bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung vorzugsweise alle vier Räder angetrieben, wobei insbesondere
jedem Rad ein eigener Antriebsmotor zugeordnet ist, der das Rad
insbesondere über
ein Getriebe antreibt. Hierdurch ergibt sich in Kombination mit der
zuvor beschriebenen individuellen Verschwenkbarkeit der Räder ein
Waggon-Rangiergerät, welches sich
insbesondere im Straßenbetrieb
auf engstem Raum wenden lässt,
wodurch auch kleine Auffahrrampen ausreichend sind, um das Fahrzeug
auf die Schienen aufzufahren. Zudem eröffnet der Antrieb über vier
Einzelmotore die Möglichkeit,
die Antriebsmomente der Motoren über
eine geeignete Steuerungseinrichtung in der Weise zu Regeln, dass
ein Schlupf oder gar ein ungebremstes Durchdrehen der Räder im Rangierbetrieb
mit hoher Last verhindert werden kann.
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In
diesem Zusammenhang erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn
die Antriebsmotore Elektromotoren sind, da diese aufgrund ihrer
kompakten Bauweise und den gegenüber
Verbrennungsmotoren vergleichsweise hohen Anlaufdrehmomenten über ein
geeignetes Getriebe, z.B. ein Kegelradgetriebe, direkt an das jeweilige
Antriebsrad angeflanscht werden können.
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Um
eine hohe Flexibilität
des erfindungsgemäßen Waggon-Rangiergerätes zu erhalten,
werden die Elektromotoren bevorzugt aus einem bekannten Akkumulator
gespeist, wobei es jedoch ebenfalls denkbar ist, zusätzlich einen
Stromgenerator mit auf dem Fahrgestell vorzusehen, um bei länger andauernden
Rangierarbeiten den Akkumulator wieder auf-, bzw. zwischenzuladen.
In gleiche Weise können jedoch
auch Hydraulikmotoren und ein durch einen Elektromotor oder einen
Verbrennungsmotor gespeistes Hydraulikaggregat zum Einsatz gelangen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand
einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische räumliche
Darstellung des erfindungsgemäßen Waggon-Rangiergerätes,
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2a eine
schematische Detailansicht der Stelleinrichtung und des Führungsbolzens
in der ersten eingefahrenen Stellung für den Straßenbetrieb, und
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2b eine
schematische Detailansicht der Stelleinrichtung und des Führungsbolzens
in der zweiten ausgefahrenen Stellung für den Schienenbetrieb.
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Wie
in den 1 sowie 2a und 2b gezeigt
ist, umfasst ein erfindungsgemäßes Waggon-Rangiergerät 1 ein
Fahrgestell 2, an welchem insgesamt vier gummibereifte
Räder 4,
die jeweils von einem zugeordneten Antriebsmotor 6 angetrieben
werden, in Form von Motor-Radeinheiten 8,
wie sie z.B. von Hubstaplern her bekannt sind, angeordnet sind.
Die Motor-Radeinheiten 8 sind
dabei um nicht näher
gezeigte, in 1 in vertikaler Richtung verlaufende
Schwenkachsen über
einer jeden Motor-Radeinheit 8 zugeordnete Stellmotore 10 verschwenkbar,
um das erfindungsgemäße Waggon-Rangiergerät 1 im
Straßenbetrieb,
z.B. beim Auffahren von einer nicht näher dargestellten Auffahrrampe
auf die in 1 ebenfalls angedeuteten Schienen 12a, 12b lenken
zu können.
Hierzu kann am Waggon-Rangiergerät 1 eine
Deichsel 14 angeordnet sein, welche über nicht näher gezeigte Drehgeber und
eine nicht näher
gezeigte Steuerungseinrichtung auf die Stellmotore 10 wirkt,
und diese z.B. bei einem Verschwenken der Deichsel 14 in
horizontaler Richtung in der Weise betätigt, dass die Motor-Radeinheiten 8 entsprechend
mit verschwenkt werden.
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Wie
der Darstellung von 1 weiterhin entnommen werden
kann, ist jedem Rad ein Bolzenelement oder Führungsbolzen 16 zugeordnet,
welches mittels einer Stelleinrichtung 18 aus einer ersten,
in 2a gezeigten zurückgezogenen Stellung für den Straßenbetrieb,
in der sich die bodenseitige Stirnfläche des Bolzenelements oberhalb
der durch die Oberseite der beiden Schienen 12a, 12b definierte Abrollebene 5 der
Räder 4 befindet,
in eine zweite ausgefahrene Stellung für den Schienenbetrieb verfahren
lässt,
wie dies in 2b, bzw. 1 angedeutet
ist. In dieser zweiten Stellung befinden sich die bodenseitigen
Stirnflächen
der Bolzenelemente 16 unterhalb der Abrollebene 5,
so dass sich die äußeren Umfangsflächen der
Bolzenelemente zweier einander zugeordneter Räder 4 einer gedachten
Achse des Waggon-Rangiergerätes 1 in
dichtem Abstand an den inneren seitlichen Flanken 20a und 20b der beiden
Schienen 12a, 12b herab erstrecken. In gleicher
Weise besteht natürlich
ebenfalls die Möglichkeit,
dass sich die Bolzenelemente 16 auf den äußeren seitlichen
Flanken der Schienen herab erstrecken, um das erfindungsgemäße Waggon-Rangiergerät bei dem
in 1 gezeigten Schienenbetrieb entlang der Schienen 12a, 12b zu
führen.
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Die
Bolzenelemente 16 bestehen bevorzugt aus gehärtetem Stahl,
und können
beispielsweise einen Durchmesser von 30 mm besitzen.
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Wie
der Darstellung von 2a und 2b weiterhin
entnommen werden kann, wirkt die Stelleinrichtung 18 über eine
Zugstange 32 auf eine am Fahrgestell 2 aufgenommene
Führung 22 sowie
einen in der Führung 22 geführten und
relativ zu dieser beweglichen Support 24, an welchem das
Bolzenelement 16 in Kugellagern 26 drehbar aufgenommen
ist.
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Zwischen
dem Support 24 und der Führung 22 ist eine
Spiraldruckfeder 28 aufgenommen, welche zum einen auf die
den Schienen 12a, 12b abgewandte Oberseite des
Supports 24 sowie die Innenseite des Gehäuses der
Führung 22 wirkt,
und den Support 24 sowie mit diesem das Bolzenelement 16 in
Richtung auf die Schienen 12a, 12b zu mit einer
federelastischen Kraft beaufschlagt.
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Um
das Bolzenelement 16 aus der in 2a gezeigten
eingefahrenen ersten Stellung in die in 2b gezeigte
ausgefahrene Stellung für
den Schienenbetrieb zu bewegen, reduziert die Stelleinrichtung 18,
die z.B. einen Pneumatikzylinder oder auch einen elektrischen Stellmotor
umfassen kann, ihre Zugkraft auf den Support 24, die über die
durch die Führung 22 hindurch
greifende Zugstange 32 mit einem tellerartigen Kopfteil übertragen
wird, so dass der Support 24, und mit diesem das Bolzenelement 16 innerhalb
der Führung 22 durch
die Kraft der Spiralfeder 28 in Richtung der Schienen 12a, 12b verschoben
wird.
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Hierbei
wird die Bewegung des Supports 24 in der zweiten ausgefahrenen
Stellung (2b) durch einen Anschlag 30 begrenzt,
der in den 2a und 2b nur
beispielhaft an der Zugstange 32 vorgesehen ist, und der
es ermöglicht,
dass die Spiralfeder 28 unter Vorspannung zwischen Support 24 und Führung 22 wirken
kann.
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- 1
- Waggon-Rangiergerät
- 2
- Fahrgestell
- 4
- gummibereifte
Räder
- 5
- Abrollebene
- 6
- Antriebsmotor
- 8
- Motor-Radeinheit
- 10
- Stellmotor
- 12a,
b
- Schiene
- 14
- Deichsel
- 16
- Bolzenelement
- 18
- Stelleinrichtung
- 20a,
b
- innere
seitliche Flanken der Schienen
- 22
- Führung
- 24
- Support
- 26
- Kugellager
- 28
- Feder
- 30
- Anschlag
- 32
- Zugstange