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Kipperaufbau, insbesondere für-Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft
einen Kipperaufbau, insbesondere für Schienenfahrzeuge.
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Es sind Kipper bekannt, bei denen zwischen dem Wagenkasten und dem
Fahrgestell ein gegenüber dein Fahrgestell beb- und senkbarer Rahmen oder ein sonstiges
Tragwerk eingelegt ist. Auf diesem Zwischenrahmen ist der Wagenkasten kippbar gelagert.
Sowohl die zum Heben und Senken des Zwischenrahmens dienenden Hubtriebwerke als
auch die Kipptriebwerke zum Kippen des Wagenkastens sind in diesem Zwischenrahmen
gelagert. Hierdurch müssen die Hubtriebwerke stärker als üblich dimensioniert werden,
weil sie ihr eigenes Gewicht und zudem den zusätzlichen Zwischenrahmen sowie die
Kipptriebwerke anheben müssen. Durch die bei dieser Konstruktion notwendige Verwendung
getrennter Hub- und Kipptriebwerke sowie durch die Verwendung eines besonderen Zwischenrahmens
wird das gesamte Fahrzeug sehr schwer, wodurch das mit Rücksicht auf den zulässigen
Achsdruck begrenzte Nutzladungsgewicht verkleinert wird. Außerdem können diese Kipper,
sofern sie nicht ihre Kipplager in Höhe der Langträger haben, nicht in der Normalstellung
gekippt und demzufolge nicht als normale Kipper eingesetzt werden. Um den vorhandenen
Wagenpark möglichst voll auszunutzen, sind aber Mehrzweckwagen wünschenswert. Diese
Kipperbauart, die unter dem Namen »Hubkipper« behannt ist, wurde geschaffen, um
ein Entleeren des Wagenkastens auf etwa in gleicher Höhe mit dem Boden des gesenkten
Wagenkastens liegenden Flächen, also z. B. eine Entladung des Kippers unmittelbar
und ohne weitere Hilfsgeräte in etwa auf Schienenhöhe stehende Straßenfahrzeuge
zu ermöglichen.
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Ferner sind Kipper bekannt, deren Wagenkasten durch Huborgane zuerst
bei geschlossenen Seitenklappen um eine in Nähe der seitlichen Bodenkante des Wagenkastens
liegende Achse schwenkend an einer Seite angehoben wird. Anschließend wird der Wagenkasten
um eine in der Nähe der angehobenen Bodenkante liegende Achse nach der anderen Seite
gekippt. Zwischen der anhebbaren Kippachse und dem Wagenuntergestell sind Stützmittel
vorgesehen. Als Stützmittel dient ein Gestänge, das am Wagenkasten oder am Untergestell
befestigt ist, nach Anheben des Wagenkastens mit dem Untergestell bzw. mit dem Wagenkasten
verbunden wird und nach dieser: Verbindung zusammen mit dem Untergestell ein Gelenkdreieck
bildet. Es kann auch ein Gestänge vorgesehen sein, von dem ein Teil am Wagenkasten
und ein Teil am Untergestell befestigt ist. Diese Gestängeteile werden nach dem
Anheben des Wagenkastens miteinander verbunden und bilden sodann ebenfalls ein Gelenkdreieck.
Anschließend wird der Wagenkasten nun um die an der Spitze des Gelenkdreiecks liegende
Kippachse gekippt, wozu der gleiche Hubzylinder verwendet wird, der auch das erste
Anheben des Wagenkastens um die andere Kippachse bewirkt. Diese Konstruktion hat
den Nachteil, daß die Verbindung des Gestänges mit dem Wagenkasten und dem Untergestell
sowie das Verbinden der einzelnen Gestängeteile miteinander umständlich und zeitraubend
ist. Beides wird besonders noch dadurch erschwert, daß die Gestänge= teile unterhalb
des Wagenkastens liegen, wo sie schlecht zugänglich sind. Aus dem gleichen Grunde
ist das Arbeiten am Stützgestänge wegen der Mög-
lichkeit eines Versagens
der Hubvorrichtung des Wagenkastens bei angehobenem Wagenkasten nicht ungefährlich.
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Ferner ist ein Hub- und Schwenkkipper bekannt, bei dem der Wagenkasten
auf jeder Längsseite mittels zweier hydraulischer Hubzylinder, die im Untergestell
schwenkbar gelagert sind, auf dem Untergestell abgestützt ist. Durch Beaufschlagen
aller vier Zylinder kann zuerst der gesamte Wagenkasten angehoben und sodann durch
Sperren der Zylinder auf der einen Wagenseite und weiteres Beaufschlagen der beiden
Zylinder auf der anderen Wagenseite der Kasten gekippt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kippwagen mit anhebbarer
Kippachse zu schaffen, der bequem und schnell in der Handhabung, einfach und robust
im Aufbau sowie nur ganz unwesentlich schwerer als ein normaler Kippwagen mit festliegender
Kippachse ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von Kipperaufbauten mit
einem Wagenkasten aus, der, durch Huborgane um eine in der Nähe der einen
Kastenbodenkante
liegende Kippachse schwenkend, zunächst einseitig anhebbar und in angehobenem Zustand
durch eine aus zwei oder mehr Gelenkdreiecken gebildete, längs der gegenüberliegenden
Kastenseite angreifende Stützvorrichtung gehalten ist, um deren ebenfalls in der
Nähe dieser Kastenbodenkante liegende Anlenkachse der Kasten nunmehr nach der anderen
Seite anzuheben und vollständig zu kippen ist. Erfindungsgemäß werden die stützenden
Gelenkdreiecke jeweils gebildet a) durch das Fahrgestell, b) durch ein kontinuierlich
längenveränderliches Stützelement, das aus einem an dem einen Ende des Untergestells
in bekannter Weise gelenkig befestigten, aus einem unter Atmosphärendruck stehenden
Ölbehälter gespeisten Druckzylinder mit einem ausschiebbaren Kolben besteht, der
an der anhebbaren Kippachse des Kastens angreift, und c) durch eine Druckstrebe,
die die anhebbare Kippachse des Kastens mit dem anderen Ende des Fahrgestells verbindet.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Gelenkdreiecke hat die Wirkung,
daß diese beim einseitigen Anheben des Wagenkastens selbsttätig aufgerichtet werden.
Hierbei ist der Druckzylinder mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Ölbehälter
verbunden. Sobald die gewünschte Höhe der Kippachse erreicht ist, wird die Verbindung
zwischen dem Druckzylinder und dem Ölbehälter unterbrochen. Die Erfindung ermöglicht
infolgedessen ein Auskippen des Wagenkastens ohne Anheben oder nach vollem Anheben
der Kippachse oder auch in beliebigen Zwischenstellungen.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kipperaufbau erfolgt das Anheben
der Kippachse und das Kippen des Wagenkastens durch eine einzige Hubvorrichtung,
z. B. durch einen hydraulischen oder pneumatischen Hubzylinder. Diese Hubvorrichtung
kann zweckmäßig im Untergestell befestigt werden und muß in diesem Fall nicht selbst
mit angehoben werden. Die Bedienung des Wagens kann von jeder beliebigen Stelle
aus erfolgen, da nur hydraulische oder pneumatische Steuerventile zu bedienen und
keine sonstigen mechanischen Maßnahmen vorzunehmen sind. Bei der Verwendung der
hydraulischen Stützzylinder wird von den vorteilhaften Eigenschaften hydraulischer
Anlagen, wie z. B. von der Fernbedienungsmöglichkeit, der stufenlosen Einstellbarkeit
und dem geringen Raumbedarf, Gebrauch gemacht, während die aufwendigen Bestandteile
üblicher hydraulischer Anlagen, nämlich eine Druckmittelquelle und druckfeste Flüssigkeitsleitungen
zu den Stützzylindern, vermieden sind.
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Für diesen nach zwei Seiten zu kippenden Wagen wird in weiterer Ausbildung
der Erfindung vorgeschlagen, die Kippzapfen in an sich bekannter Weise am Wagenkasten
zu befestigen und sie außerdem mit den Stützköpfen der hydraulischen Stützzylinder
lösbar-zu verbinden. Zur konsequenten Durchführung der gesamten Steuerung durch
Ventile wird in an sich bekannter Weise vorgeschlagen, im Untergestell hydraulisch
betätigte Ver- und Entriegelungsvorrichtungen für die Verbindung zwischen den Kippzapfen
und den Stützköpfen der hydraulischen Zylinder anzubringen. An diesen Verbindungsorganen
werden Rasten vorgesehen, die ein Entriegeln bei auf der betreffenden Seite angehobenem
Wagenkasten und ausgezogenen Stützzylindern verhindern, wobei die Verbindungsorgane
aus dem Wirkungsbereich der hydraulischen Ver- und Entriegelungsvorrichtungen herauskommen.
Um die gleichen Druckstreben zum Abstützen beider Kippachsen heranziehen zu können,
werden die Druckstreben erfindungsgemäß mit beiden Enden am Untergestell nach unten
und horizontal quer zur Fahrtrichtung abgestützt, nach oben dagegen frei beweglich
gelagert. Dadurch können sich jeweils diejenigen Enden der Druckstreben, die der
anzuhebenden Kippachse zugeordnet sind, frei aus ihren Lagern am Untergestell lösen.
Bei bekannten Konstruktionen sind an dieser Stelle jeweils geschlossene Gelenke
vorgesehen, weil auf jeder Seite des Wagens je zwei vollständige Gelenkdreiecke
vorgesehen sind. Gemäß der Erfindung sind demgegenüber nur insgesamt zwei über die
gesamte Wagenbreite reichende Gelenkdreiecke erforderlich, die zum Kippen des Wagenkastens
nach beiden Seiten dienen.
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Weitere, in den Patentänsprüchen zur Kennzeichnung der Erfindung herangezogene
Merkmale werden an Hand der Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert und beschrieben. Es zeigt Abb. 1 teilweise im Querschnitt, teilweise
in Stirnansicht einen Kippwagen nach der Erfindung in der Normalstellung, Abb. 2
diesen Kippwagen nach der ersten Schwenkbewegung des Wagenkastens, Abb. 3 den Wagenkasten
in der Kippendlage, Abb. 4 in vergrößerter Darstellung die Seitenansicht des Stützkopfes
eines der hydraulischen Stützzylinder, in der Pfeilrichtung A in Äbb. 1 gesehen,
Abb. 5 die Draufsicht. auf die Hälfte einer Druckstrebe und Abb. 6 das Steuerdiagramm
für die verschiedenen hydraulischen Einrichtungen der Anlage.
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Der Wagenkasten 1 ist auf dem Untergestell 2 mit den Radachsen 3 abgestützt.
Am Untergestell 2 sind zu diesem Zweck Konsolen 4 mit einem nach oben offenen Schlitz
5 vorgesehen. Kippzapfen 6 sind an der Unterseite des Wagenkastens 1 befestigt.
Unterhalb des Wagenkastens 1 liegt in horizontaler Richtung eine Druckstrebe 7.
Diese Druckstrebe ist gemäß Abb. 5 als ein ebenes Fachwerk aus Rohren ausgebildet.
Zwei Querstreben 8 und 9 sind an beiden Enden gegabelt. Am ungegabelten Teil sind
Verbindungsstreben 10 vorgesehen. Zwischen jeweils zwei benachbarten Gabelstrebteilen
11, 12, 13 und 14 sind weitere Ouerverbindungsstreben 15, 16 und 17 angeordnet.
Die beiden inneren Gabelenden 18 und 19 sind, wie Abb. 4 zeigt, an den Stellen 20
und 21 gelenkig mit Stützköpfen 22 hydraulischer Stützzylinder 23 bzw. 24 verbunden.
Diese Stützzylinder sind in Lagern 25 kardanisch im Untergestell t aufgehängt. An
den beiden äußeren Gabelenden 26 und 27 befestigte Bolzen 28 und 29 liegen in nach
oben offenen Schlitzen 5 der am Untergestell 2 befestigten Konsolen 4. Die Stützköpfe
22 der hydraulischen Stützzylinder 23 und 24 sind in Längsrichtung und in Querrichtung
gegabelt. Die Kippzapfen 6 des Wagenkastens können mittels U-förmiger Keile 30,
die in Öffnungen 31 der Stützköpfe 22 eingeschoben werden, mit den Stützköpfen 22
verriegelt werden. Das Verschieben der Keile 30 erfolgt durch hydraulische Betätigungsvorrichtungen
32 und 33, die am Untergestell befestigt sind. In der eingeschobenen Stellung sind
die Keile 30 durch Rasten gesichert, so daß sie auch bei angehobenem Wagenkasten
nicht herausrutschen können.
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Das Anheben des Wagenkastens 1 wird durch einen hydraulischen Hubzylinder
34 mit mehrfachem Auszug be-,virkt, der im Untergestell 2 in einem Lager 35 kardanisch
gelagert ist.
Der Kippvorgang läuft folgendermaßen ab: Wenn der
Wagenkasten beispielsweise zuerst rechts angehoben und dann über die rechte Kippachse
ausgekippt werden soll, wird der in Abb. 6 gezeigte Steuerhebel 36 der hydraulischen
Anlage aus seiner Ruhestellung I nach rechts in die nächste, durch eine Raste gesicherte
Stellung II bewegt. In Abb. 6 sind die dadurch ausgelösten Funktionen der einzelnen
Steuerventile für die hydraulischen Stützzylinder 23 und 24, für die Betätigungseinrichtungen
32 und 33 der Verriegelungskeile 30 sowie für den hydraulischen Hubzylinder 34 durch
entsprechend numerierte Linien gezeigt. Für die Stützzylinder 23 und 24 bedeutet
eine ausgezogene Linie, daß die Zylinderräume abgeschlossen sind; eine gestrichelte
Linie bedeutet die Verbindung des jeweiligen Stützzylinders mit einem unter Atmosphärendruck
stehenden Ölbehälter. Für die Betätigungseinrichtungen 32 und 33 bedeutet eine ausgezogene
Linie, daß die Keile in Verriegelungsstellung sind, während eine gestrichelte Linie
das Herausziehen der Keile auf der jeweiligen Wagenseite bedeutet. Für den Hubzvlinder
34 bedeutet eine ausgezogene Linie, daß der Zylinder drucklos ist, eine gestrichelte
Linie, daß der Hubzylinder 34 mit einer Druckölquelle verbunden ist und den Wagenkasten
1 anhebt.
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Wie Abb.6 zeigt, werden bei der Bewegung des Steuerhebels 36 nach
rechts zuerst die Stützzylinder 23 auf der linken Wagenseite abgeschlossen, so daß
die linken Kippzapfen 6 mit dem Untergestell 2 verriegelt werden. Da die Stützzylinder
24 auf der rechten Wagenseite noch keine Stützwirkung haben, schwenkt der Wagenkasten
1 bei der kurz' vor Erreichen der Raststellung II erfolgenden Druckbeaufschlagung
des Zylinders 34 um die linke Kippachse. Der Wagenkasten 1 bewegt sich in die aus
Abb. 2 ersichtliche Stellung. Die hydraulischen Stützzylinder 24 auf der rechten
Wagenseite werden dabei ausgezogen und saugen Öl aus dem Behälter an. Die mit ihnen
gelenkig verbundenen Druckstreben 7 schwenken mit ihren Zapfen 28 und 29 in den
Schlitzen S der Konsolen 4 um die linke Kippachse. Wenn die rechte Kippachse die
gewünschte Höhenstellung erreicht hat, wird der Steuerhebel 36 aus der Raststellung
Il heraus in Richtung auf die nächste Stellung III zu bewegt. Hierbei werden die
Stützzylinder 24 der rechten Wagenseite abgeschlossen. Sie bilden jetzt mit den
Druckstreben 7 und dem Untergestell 2 ein starres Gelenkdreieck, an dessen Spitze
sich die rechten Kippzapfen 6 befinden. Gleichzeitig wird die Druckmittelzufuhr
zum Hubzylinder 34 beendet. Kurz vor Erreichen der Stellung III werden die Betätigungseinrichtungen
32 der Keile 30 auf der linken Wagenseite mit Druckmittel beaufschlagt, und die
Verriegelung der Kippzapfen 6 auf der linken Wagenseite mit den Stützköpfen 22 der
zugehörigen Stützzylinder 23 wird gelöst. Aus der Stellung III muß der Steuerhebel
36, um in die Stellung IV gebracht werden zu können, durch eine Kulisse geschoben
werden, deren Durchfahren eine gewisse Zeit erfordert. Hierdurch wird verhindert,
daß die anschließende Druckmittelbeaufschlagung des Hubzylinders 34 erfolgen kann,
bevor die Verriegelungskeile 30 auf der linken Wagenseite herausgezogen sind. Der
Wagenkasten bewegt sich nun, während der Steuerhebel 36 in die Endstellung IV bewegt
wird, in die aus Abb. 3 ersichtliche Endstellung. In dieser Endstellung können die
Seitenwandklappen 37 geöffnet werden, und der Wagenkasten 1 wird entladen. Bei Erreichen
der gewünschten Kastenschrägstellung wird der Steuerhebel 36 in die Stellung III
zurückgeführt. Das Zurückbewegen des Wagenkastens 1 in seine Ruhelage erfolgt in
umgekehrter Reihenfolge durch Zurückdrehen des Steuerhebels 36 über die Raststellung
II, in der das völlige Absinken der linken Kante des Wagenkastens abgewartet werden
muß, in die Ruhestellung I. Es kann eine Sperre vorgesehen werden, die ein weiteres
Zurückbewegen des Steuerhebels 36 über die Stellung II hinaus verhindert, bevor
die linke Kastenkante ihre tiefste Stellung erreicht hat.
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In der Ruhestellung I des Steuerhebels 36 legt sich der Wagenkasten
1 auf am Untergestell 2 befestigte Stützböcke 38 und 39. Er kann mit dem Untergestell
1 durch beliebige Mittel verriegelt werden, damit ein Abheben des Wagenkastens 1
bei Pufferstößen oder sonstigen Stößen verhindert wird. Wenn der Wagenkasten in
an sich bekannter Weise zwei oder mehr einzeln kippbare Abteile aufweist, um eine
unterteilte Entladung in Straßenfahrzeuge zu ermöglichen, die ein geringeres Fassungsvermögen
als der gesamte Kippwagen haben, so werden für jedes Abteil zwei Druckstreben etwa
an den beiden Abteilenden, ein etwa im Mittelpunkt des Abteils angreifender Hubzylinder
und auf jeder Wagenseite zwei hydraulische Stützzylinder vorgesehen. Das Stützgestänge
für jedes Wagenabteil besteht dann also aus zwei etwa an den Abteillängsenden liegenden
Gelenkdreiecken.
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Zweck Begrenzung des Kippwinkels des Wagenkastens kann eine Einrichtung
vorgesehen werden, welche die Druckölzufuhr zum Hubzylinder bei Überschreiten eines
bestimmten Kippwinkels unterbricht. Diese Einrichtung kann so angeordnet sein, däß
sie in Abhängigkeit von dem Winkel zwischen dem Wagenkastenboden und den Druckstreben
7 arbeitet.
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Für die Gegenstände der Ansprüche 2, 6, 9, 10 und 13 wird nur im Zusammenhang
mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs Schutz begehrt.