DE3929565A1 - Schienenfahrzeug fuer den behaeltertransport, insbesondere im untertagebetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug für den Behältertransport, insbesondere im Untertagebetrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug kann im Untertagebetrieb den von ihm zu transportierenden Behälter aufnehmen und wieder absetzen. Die Behälter, welche an jeder Stirnseite mit einem Zapfen für die Aufnahme des Hebelgetriebes versehen sind, können aus Mulden oder Gehängen bestehen. Mulden sind in der Regel oben offen und werden im allgemeinen für Teile benutzt, aus denen sich keine Gehänge herstellen lassen. Sie kommen insbesondere in geschlossener Form auch für den Schüttguttransport zum Einsatz. Gehänge werden dagegen für den gleichzeitigen Transport von mehreren gleichartigen Teilen, z.B. von Rohren, Schienen o.dgl. benutzt. Das Schienenfahrzeug gemäß der Erfindung kann mit Hilfe seines Hebelgetriebes die aufgenommenen Behälter in dem Bahnprofil halten. Das läßt sich mit mehreren Schienenfahrzeugen, ins­ besondere gleichartigen Schienenfahrzeugen zu einem hauptsächlich Material transportierenden Zug zusam­ menstellen. Während der Fahrt sind die Stirnzapfen in ihren Aufnahmen gesperrt und dadurch gegen un­ zeitiges Kippen des Behälters gesichert.

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug befährt eine Hängeschiene, wodurch der Bahnverlauf dieses Sonder­ fördermittels auch von den Unregelmäßigkeiten der Streckensohle unabhängig ist. Die Bahn muß jedoch Kurven in der Horizontalen und Vertikalen, sowie sogenannte Raumkurven bewältigen. Daher ist das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug mit mehreren Lauf­ katzen versehen. Für seine Verwendung im Zugverband besitzt es je eine Kupplung, welche in der Praxis meistens aus einer Kuppelstange besteht, die mit ihren beiden Enden an je einem Gabelkopf angelenkt ist, wobei die Gabelköpfe an den einander zugekehr­ ten Stirnseiten der miteinander gekoppelten Schienen­ fahrzeugen angeordnet und am Fahrgestell befestigt sind.

Die Erfindung geht von einem vorbekannten Schienen­ fahrzeug der bezeichneten Art aus (DE-OS 35 32 316). Hierbei sind im Zugverband die Schienenfahrzeuge wie beschrieben gekuppelt, und jeder Behälter hängt unter einem Fahrgestell eines Schienenfahrzeuges. Die Auf­ nahmen für die Behälterstirnzapfen sitzen deswegen an der der Stirnseite des Fahrgestells abgewandten Seite jedes Hebelgetriebes. Unter den von den Gabelköpfen gebildeten Kupplung und der beschriebenen koppelnden Kuppelstange befindet sich ein freier Raum.

Die Verwendung von Hebelgetrieben in dem vorbekannten Schienenfahrzeug hat gegenüber Hubketten, welche in Hubzügen an einem Hubbalken laufen, zwar den Vorteil, daß der Behälter wegen der Zwangsläufigkeit des Hebelgetriebes in der Mittelebene des Fahrgestells nicht pendelt und außerdem wegen der Zwangsgebunden­ heit des Fahrzeuges exakte Bewegungen der Aufnahmen gegenüber dem Behälterstirnzapfen ausgeführt werden. Das bekannte Hebelgestänge ist jedoch vergleichsweise sperrig. Es setzt eine asymmetrische Kreuzschubkurbel voraus, deren Schwingen an dem beschriebenen Hubbalken angelenkt sein müssen und verwendet ein Schubkolben­ getriebe, das in einer Hubgelenkschleife abgestützt ist, welches von einer der Schwingen des Hebel­ getriebes ausgeht. Da sich der Behälter unter der aus den beiden Hebelgetrieben bestehenden Hebevorrichtung befindet, muß bei aufgenommenem Behälter das Hebel­ getriebe zwischen dem Hubbalken und der Behälterober­ kante untergebracht werden. Das setzt verhältnismäßig viel Platz in der Höhe voraus.

Eine andere Eigenschaft des vorbekannten Schienenfahr­ zeuges ist die vergleichsweise große Länge eines Zug­ verbandes aus derartigen Fahrzeugen. Da der Zugverband Raumkurven durchfahren muß, ist der Abstand der Fahr­ zeuge im Zugverband relativ groß. Zwar ist das Platz­ angebot im Untertagebetrieb in der Länge wesentlich größer als in der Höhe. Lange Züge machen jedoch Schwierigkeiten, z.B. beim Be- und Entladen, weil sich die Rangierarbeiten entsprechend vergrößern und verlängern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienen­ fahrzeug des eingangs beschriebenen allgemeinen Aufbaus zu schaffen, welches günstigere Voraussetzungen für die Ausnutzung des beschränkten Raumangebotes unter Tage mitbringt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird der bislang ungenutzte Raum zwi­ schen gekoppelten Schienenfahrzeugen für den Behälter ausgenutzt. Die beiden für einen Behälter notwendigen Hebelgetriebe befinden sich deswegen auf zwei Schienen­ fahrzeugen, die miteinander gekuppelt sind. Der Zugver­ band wird dadurch wesentlich kürzer, ohne daß die Ab­ stände der Schienenfahrzeuge verkleinert werden müssen. Unter normalen Umständen lassen sich Zuglängen von bei­ spielsweise bisher ca. 25 m auf nunmehr 18,5 m reduzieren.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gemäß den Anspruch 2 ermöglicht ein Hebelgetriebe, welches ein­ fach aufgebaut ist und daher niedriger baut. Es gestattet deswegen eine bessere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes auch der Höhe nach. Hierbei sind die Schubkolbengetriebe, welche jedes dieser Hebelgetriebe antreiben, am Fahrgestell selbst ange­ lenkt und wirken auf einen Arm der Kurbel. Das verein­ facht das Hebelgetriebe im wesentlichen auf zwei Hebel, nämlich eine Kurbel- und eine Koppelschwinge. Ein solches Getriebe läßt sich vergleichsweise einfach aufbauen und unterbringen.

Während bei dieser Ausführungsform der Erfindung jedes Schienenfahrzeug mit nur einem Hebel versehen werden kann, empfiehlt es sich aus praktischen Gründen, bei der paarweisen Anordnung von Hebelgetrieben in jedem Schienenfahrzeug zu bleiben, weil dann mehrere Behälter mit zwei Schienenfahrzeugen zu einem Zugverband zusam­ mengestellt werden können. Hierbei ist es jedoch zweck­ mäßig, nach den Merkmalen des Anspruches 3 zu verfahren, weil hierdurch alle Teile der Hebelgetriebe bei angeho­ benen Behältern zwischen den Behältern liegen und den Raum bis zur Koppelstange für das Anheben der Behälter freigeben. Hierdurch können Bahnprofile mit erfindungs­ gemäßen Schienenfahrzeugen bedient werden, welche un­ mittelbar oberhalb der Sohle einer Strecke beginnen.

Zur Bewegungsvermittlung beim Anheben und Absenken der Behälteraufnahmen an die Teile des Hebelgetriebes empfiehlt sich der Verzicht auf Hebelgelenkschleifen, um dadurch weiter an Bauhöhe zu sparen. Darauf richtet sich die Ausführungsform der Erfindung, die im An­ spruch 4 wiedergegeben ist. Hierbei werden die Schwenkbewegungen durch die Kettentriebe vermittelt, die anders als Hebeltriebe Platz sparen und von der Geometrie der Kurbel- und Koppelschwinge im wesent­ lichen unabhängig sind. Der Kettentrieb läßt sich auch in einem Gehäuse unterbringen, welches einen biegesteifen Hohlträger bildet, der dann selbst als Ausleger der Kurbel und der Schwinge verwendet werden kann.

Bei der Ausführungsform nach dem Anspruch 5 wird durch unterschiedliche Größe der Kettenräder der Kettentriebe die Kinematik des Hebelgetriebes beeinflußt, so daß die Koppelschwingen über einen vergleichsweise größeren Bogen als die Kurbel­ schwingen schwenken. Dadurch kann die ausgezogene Länge des als Antrieb dienenden Schubkolben­ getriebes reduziert und das Gewicht dieses Bau­ teils nachhaltig vermindert werden, besonders wenn es sich um einen hydraulischen Zylinder handelt.

Mit den Merkmalen des Anspruches 6 läßt sich die Erfindung den zur Verfügung stehenden Bahnprofilen auf einfache Weise anpassen, weil sich die erforder­ liche Gesamtbreite des Hebelgetriebes auf beide Seiten der Längsmittelebene der Bahn verteilen läßt. Die Alternative des Anspruches 7 vergrößert zwar den von dem Hebelgetriebe in Anspruch genommenen Platz in der Breite des Bahnprofiles, hat aber den Vorteil, daß sich wegen der Nebeneinanderanordnung der paar­ weise vorhandenen Hebelgetriebe die Länge des Schienen­ fahrzeuges wesentlich vermindern läßt.

Die Länge des Schienenfahrzeuges und damit die Länge eines Zugverbandes lassen sich weiter dadurch ver­ mindern, daß die Längen der Hebel in den Hebel­ getrieben reduziert werden. Das gestattet die Aus­ führungsform der Erfindung nach dem Anspruch 8. Durch die Bewegung der Kurbel längs des Fahrgestells lassen sich infolge der Übersetzung im Hebelgetriebe die Hebellängen um einen größeren Betrag verkürzen als die Länge des Fahrgestells zunimmt, die zusätzlich durch die Längsbewegung des Hebelgetriebes erforderlich wird.

Die Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsform, weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

Fig. 1 schematisch, in Seitenansicht und in der Mittelebene geteilt je eine Phase in der Arbeitsweise eines Schienenfahrzeuges gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine im Schnitt gehaltene Teildraufsicht auf den Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 in der Fig. 2 entsprechender Darstellung eine Teildraufsicht auf den linken Teil der Fig. 3,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung in den Fig. 1 und 3 entsprechender Darstellung und

Fig. 6 eine Teildraufsicht in den Fig. 2 und 4 ent­ sprechender Darstellung.

Das in Fig. 1 wiedergegebene Schienenfahrzeug ist für den Behältertransport, insbesondere im Untertagebetrieb vorgesehen. Es fährt auf einer Schiene (1). Das Schienenfahrzeug (2) ist symmetrisch ausgebildet. Dem­ entsprechend hat das Fahrgestell (3) je eine an seinem Ende angeordnete Laufkatze (4 bzw. 5). Die Laufkatzen sind als Unterflanschläufer des allgemein I-förmigen Schienenprofils ausgebildet. An den Stirnseiten (6 bzw. 7) des Fahrzeuges befinden sich Gabelköpfe (8 bzw. 9), welche eine Stange (10) aufnehmen. Die Gabelköpfe (8 und 9) sind die Kupplungen des Fahrzeuges (2). Die Kuppelstange (10) kann Druck- und Zugkräfte übertragen.

Hinter jeder Stirnseite ist ein Hebelgetriebe (11, 12) angeordnet, wobei die Hebelgetriebe zusammen eine Hebe­ vorrichtung bilden. Die Hebelgetriebe sind identisch, so daß es genügt, im folgenden eines der Hebelgetriebe näher zu erläutern.

Wie sich aus der um 90 Grad gedrehten Draufsicht der Fig. 2 ergibt, sitzt das Hebelgetriebe über ein Horizontalgelenk (14) unmittelbar an dem Chassis (15) der zugehörigen Laufkatze (4 bzw. 5). Hierzu ist an einem Ausleger (16) ein Gehäuse (17) befestigt, in dem drehfest ein horizontaler Zapfen (18) befestigt ist, um den sich eine Kurbel (19) dreht. Der Kurbelarm (20) ist mit seiner auf der Kurbelschwinge (21) festen Konsole verwirklicht. Ein hydraulisches Schubkolbengetriebe sitzt einerseits an einem horizontalen Drehgelenk des Kurbelarms (20) und andererseits an dem Chassis (3). Es ist nur mit seiner Wirkungslinie (21a) darge­ stellt.

Am freien Ende der Kurbelschwinge (21) sitzt eine Welle (22), welche eine Koppelschwinge (23) dreht. Die Koppel­ schwinge trägt an ihrem freien Ende das Lager eines Dreh­ zapfens (23a).

Die Kurbelschwinge (19) hat einen eingebauten Ketten­ trieb (24) aus einer Rundgliederkette. Das äußere Kettenrad (25) ist auf dem Zapfen (18) verkeilt. Ein Kettenritzel (26) des Kettentriebes (24) sitzt dreh­ fest auf der Welle (22). Mit dieser ist drehfest das Ritzel (27) eines Kettentriebes (28) der Koppel­ schwinge (23) verbunden. Die ebenfalls als Rund­ gliederkette ausgebildete Kette des Kettentriebes (28) läuft über ein im Durchmesser größeres Kettenrad (29), welches auf dem Drehzapfen (23a) befestigt ist. Drehfest mit dem Kettenrad (29) ist ein Schwenkarm (30) verbunden. Der Schwenkarm trägt einen Gabelkopf (31) für seinen senkrechten Drehzapfen (32). Dieser verbindet den Gabelkopf (31) mit der Anschlußgabel (33) eines Parallellenkergetriebes (34), an dem die Behälteraufnahme (35) sitzt. Die Behälterauf­ nahme ist an sich bekannt. Sie wirkt mit einem an der Stirnseite (36) eines Behälters (37) angebrach­ ten Stirnzapfens (38) zusammen.

Nimmt man die Längsmittelebene des Schienenfahr­ zeuges (2) bei (39) (Fig. 2) an, so ist die Kurbel­ schwinge (21) an der einen Seite und die Koppel­ schwinge (23) an der gegenüberliegenden Seite der Längsmittelebene des Fahrgestells (3) angeordnet. Die Hebelgetriebe (11 und 14) sind in dem Fahrzeug hintereinander angebracht.

Im Betrieb kann ein Behälter (37), der auf dem Untergestell einer Schienenflurbahn ruht, wie im rechten Teil der Fig. 1 dargestellt, aufgenommen werden. Dabei wird zunächst über das Parallellenker­ getriebe (34) die Aufnahme (35) mit dem Zapfen (38) zusammengebracht, der gegen Drehbewegung mit einem Schieber gesichert wird, für den ein Arbeitszylinder am Drehzapfen (32) angelenkt ist. Wird der Schub­ kolben in den Zylinder des Schubkolbengetriebes (21) eingefahren, so schwenkt die Kurbelschwinge (21) nach oben. Das Kettenritzel (26) dreht die Kette, die sich dabei um das Kettenrad (25) wickelt. Gleichzeitig wird über die Welle (22) das Ritzel (27) gedreht, wodurch der Kettentrieb (28) den Schwenkarm (30) nach oben bewegt. Infolge der Über­ setzung des Kettentriebes (24), die mit 1:2 gewählt ist, bewegt sich die Schwinge (23) jeweils über den doppelten Bogen der Kurbelschwinge (21). Auf diese Weise hebt die Aufnahme (34) den Behälter (37) bis unter die Koppelstange (10). Da das Schubkolbengetriebe (21) doppelt wirkend ausgebil­ det ist, läßt sich beim Ausfahren des Schubkolbens der Behälter (37) in der gleichen Weise wie bei (39) anheben und absenken.

Faßt man die Darstellung der Fig. 1 als Zugverband auf, so befinden sich die Aufnahmen (34 und 34′) jeweils an der Stirnseite (6 bzw. 7) von zwei Schienenfahrzeugen (2, 2′). Die Stirnzapfen (38, 38′) wirken mit den Aufnahmen (34, 34′) beider Fahrzeuge (2, 2′) zusammen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Kurbelschwingen (21) und die Koppelschwingen (34) beider Hebelgetriebe gegen­ einander in ihren Anlenkungen (40, 40′) gegenein­ ander einknicken, welche jeweils von der Welle (22) gebildet werden.

Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 unter­ scheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen durch eine längs des Rahmens (3) verfahrbare Konsole (41), für deren Betätigung ein Schubkolbengetriebe (42) an dem Fahrgestell bei (43) angelenkt ist. Das erlaubt eine Verkürzung der Kubelschwinge (21) und der Koppelschwinge (22) unter sonst gleichen Verhält­ nissen. Geändert sind auch die beiden Kettentriebe (24, 28). Sie bestehen aus unterschiedlich breiten Gliederketten (44, 45), die wie im Ausführungs­ beispiel der Fig. 1 und 2 in kastenförmigen Trägern untergebracht sind, welche die Schwingen bilden. Die Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 verwendet ebenfalls paarweise angeordnete Hebelgetriebe (11, 12). Diese Hebelgetriebe sind jedoch beiderseits der bei (46) angenommenen Längsmittelebene des Fahrzeuges nebeneinander angeordnet. Dabei sind die Koppelschwingen (23, 23′) zwischen den Kurbel­ schwingen (21, 21′) angebracht. Abgekröpfte Schwenkarme (30, 30′) sorgen dafür, daß die Längsmittelebene der Behälter (37, 37′) mit der Längsmittelebene (46) des Fahrzeuges zusammenfällt.

Claims (10)

1. Schienenfahrzeug für den Behältertransport, insbesondere im Untertagebetrieb mit einem Fahrgestell, das mit mehreren Laufkatzen eine Hängeschiene befährt und an jeder Stirnseite eine Kupplung aufweist und mit einer Hebe­ vorrichtung aus wenigstens einem Hebel­ getriebe, das in der Längsebene des Fahr­ zeuges zwangsläufig ist und je eine Aufnahme für je einen Stirnzapfen eines Behälters aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (34, 34′) der Hebevorrichtung (11, 12) je einer Stirnseite (6, 7) des Fahr­ gestells (3) für einen unter einer ein gleichartiges Schienenfahrzeug (2′) kuppeln­ den Koppelstange (10) angeordneten Behälter (37) zugeordnet sind, dessen Stirnzapfen (38) mit den Aufnahmen (34, 34′) der sich gegenüberstehenden Hebelgetriebe (11, 12) beider Fahrzeuge (2, 2′) zusammenwirken.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hebelgetriebe (11, 12) eine an dem Fahrgestell angeordnete Kurbel (19), deren Arm (20) mit einem doppelt wirkenden, fahrgestellfesten Schubkolbengetriebe (21a) und eine an der Kurbelschwinge (21) angelenkte Koppelschwinge (23) aufweist, die die Aufnahme (34) trägt.

3. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelschwingen (21) und die Koppelschwingen (23) der an dem Fahrgestell (3) paarweise angebrachten Hebelgetriebe (11, 12) gegenein­ ander in ihren Anlenkungen (40, 40′) ein­ knicken.

4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und wenig­ stens einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung jedes Hebel­ getriebes Kettentriebe (24, 28) dienen, von denen einer der Kurbel (19) zugeordnet ist und mit seiner Kette über ein an der Kurbel­ schwinge (21) drehfestes Kettenrad (25) und ein auf der Welle (22) der Koppelschwinge (23) festes Kettenritzel (26) geführt ist und der zweite Kettentrieb (24) mit seiner Kette über ein am freien Ende der Koppelschwinge ange­ lenktes Kettenrad (29) und ein Kettenritzel (27) geführt ist, das auf der Welle (22) der Koppelschwinge (23) drehfest angebracht ist, wobei die Aufnahme (34) für den Behälter­ stirnzapfen drehfest an dem Kettenrad (29) der Koppelschwinge (23) befestigt ist.

5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und wenig­ stens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung des der Kurbel zugeordneten Kettentriebes (24) ca. 1:2 von dem drehfesten Kettenrad (25) auf das Ritzel (26) ist.

6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und wenig­ stens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelschwingen (21) an einer Seite und die Koppelschwingen (23) an der gegenüberliegenden Seite der Längs­ mittelebene des Fahrgestells und die Hebel­ getriebe (11, 12) hintereinander angeordnet sind.

7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und wenig­ stens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelgetriebe (11, 12) beiderseits der Längsmittelebene (46) nebeneinander und die Koppelschwingen (23, 23′) zwischen den Kurbelschwingen (21, 21′) angeordnet sind.

8. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und wenig­ stens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (19) und ihr Arbeitszylinder (21a) an einer verschiebbaren Konsole (41) befestigt sind, die längs des Fahrgestells (3) mit Hilfe eines doppelt wirkenden Schubkolbengetriebes (42) in der Richtung des Einknickens des Hebelgetriebes beweglich ist.

9. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und wenig­ stens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (34) an einem Schwenkarm (30) mit Hilfe von Parallel­ lenkern (34) befestigt ist und der Schwenkarm (30) drehfest mit dem Kettenrad (29) des Kettentriebes (28) verbunden ist.

10. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und wenig­ stens einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei nebeneinander ange­ ordneten Hebelgetrieben (11, 12) die Schwenkarme (30, 30′) zur Längsmittelebene (42) abgekröpft sind.