WO2022248298A1 - Aufgleisbrückenvorrichtung sowie verfahren zum betreiben der aufgleisbrückenvorrichtung - Google Patents

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WO2022248298A1
WO2022248298A1 PCT/EP2022/063400 EP2022063400W WO2022248298A1 WO 2022248298 A1 WO2022248298 A1 WO 2022248298A1 EP 2022063400 W EP2022063400 W EP 2022063400W WO 2022248298 A1 WO2022248298 A1 WO 2022248298A1
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WO
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bridge device
lifting
railing
bridge
control
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Application number
PCT/EP2022/063400
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English (en)
French (fr)
Inventor
Carsten Sauerbier
Original Assignee
Carsten Sauerbier
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Carsten Sauerbier filed Critical Carsten Sauerbier
Publication of WO2022248298A1 publication Critical patent/WO2022248298A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K5/00—Apparatus for placing vehicles on the track; Derailers; Lifting or lowering rail vehicle axles or wheels
    • B61K5/04—Devices secured to the track

Definitions

  • Railing bridge device and method for operating the railing bridge device
  • the invention relates to a rerailing bridge device having the features of the preamble of claim 1 .
  • the invention also relates to a method for operating the railing bridge device.
  • Rerailing systems are used when rail vehicles derail.
  • traversing carriages are placed on the runway of a traversing bridge, which is placed on the rails transversely in front of the derailed vehicle, on which lifting cylinders are then attached, which can lift the derailed vehicle.
  • the drive of the lifting cylinders and the traversing system is constructed using hydraulic cylinders.
  • the shifting systems must be designed in such a way that they can be carried to the place of use by the operating personnel and can be easily installed there. On the other hand, they must be designed in such a way that they can safely handle the heavy masses of the vehicles to be lifted and, moreover, are easy to operate so that the operating personnel are not endangered by the heavy masses of the railway vehicles.
  • a system for moving heavy loads horizontally is known from EP 0 728 650 B1.
  • Hydraulically driven lifting cylinders and a hydraulically driven displacement cylinder are available for this purpose.
  • the latter locks in holes in the railing bridge with its locking anchor. If the distance required for shifting is greater than the piston stroke available on the shifting cylinder, then by alternately locking and shifting and releasing the lock and repositioning of the shifting cylinder, this can shimmy along the length of the required path until the path is sufficient and the vehicle can be tracked.
  • Electrohydraulic rescue cylinders are also known from the industry. These cylinders are double-acting hydraulic cylinders. The electric motor-driven hydraulic pump and hydraulic oil tank are integrated into the cylinder to form a fixed unit. The operator controls these devices with the help of a manually operated 4/3-way valve, which can manipulate the direction of movement on the one hand and the speed of movement on the other.
  • the invention is based on the object of proposing a railing bridge device for a rail vehicle which has functional advantages. This object is achieved by a railing bridge device having the features of claim 1 and by a method for operating the railing bridge device having the features of claim 12 . Preferred or advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims, the following description and/or the attached figures.
  • a rerailing bridge device which is suitable and/or designed for a rail vehicle.
  • the rail vehicle can be, for example, a railcar or wagon.
  • the task of the rerailing bridge device is to lift a rail vehicle that has derailed from the rails, to move it and then to lower it onto the rails.
  • the rerailing bridge device is placed on the rails, in particular in a bridge-like manner, in particular transversely, in particular perpendicularly, to the direction in which the rails extend in the region of the wheels of the rail vehicle.
  • the rerailing bridge device has a bridge device.
  • the bridge device forms a body or frame for the rerailing bridge device.
  • the bridge device is placed on the rails.
  • the rerailing bridge device has at least or exactly two transfer carriages, the transfer carriages being movably mounted on the bridge device.
  • the transfer carriages can thus be moved transversely to the direction of the rails along the bridge device.
  • each of the lifting devices includes a lifting cylinder.
  • the lifting devices are arranged on the transfer carriages.
  • a first lifting device is arranged on a first transfer carriage and a second lifting device on a second transfer carriage.
  • the lifting devices can act on the rail vehicle with a free end in order to raise it, the lifting devices being supported on the rails via the transfer carriages and the bridge device.
  • the lifting devices are preferably designed as electrohydraulic lifting devices, with each lifting device preferably being assigned an electrically operated hydraulic pump.
  • the hydraulic pump is preferably integrated in the lifting device and/or forms a self-retaining and/or portable assembly with the lifting device.
  • the lifting device has, in particular, exclusively a power supply cable as an external interface for the energy supply and/or has an integrated electrical storage device, such as a rechargeable battery.
  • the lifting device has at least one electrically actuable valve, the valve being designed to control the height of the lifting device.
  • the two transfer carriages can be moved independently of one another by means of an electric motor. It is therefore proposed that the transfer carriages are moved along the bridge device by an electric motor. In particular, a complex, no hydraulic connection and opted for electric motor operation instead.
  • This aspect of the invention results in the on-railing bridge device being able to be operated more easily, since no complex hydraulic connection is required for the transfer carriages.
  • the two transfer carriages can be moved independently of one another. In particular, the two transfer carriages can thus move independently of one another.
  • This aspect of the invention has the advantage that the displacement carriages and thus the lifting devices can be optimally aligned relative to the rail vehicle.
  • the rerailing bridge device is therefore easier to assemble and operate and, on the other hand, easier to operate, resulting in overall functional advantages.
  • the railing bridge device has two, in particular independent, drive devices for moving the transfer carriages on the bridge device.
  • the drive devices can be implemented, for example, as assemblies, in particular independent assemblies.
  • the drive devices each have a drive spindle and a motor module for driving the drive spindle, so that the drive devices are each implemented as a spindle drive.
  • the individual drive of the individual components is of particular advantage.
  • driving a transfer carriage by means of a drive spindle with a movement thread offers the advantage that even if the railing bridge device is slightly inclined, the transfer carriage cannot roll away, since it is connected to the drive spindle via a driver and the movement thread on this spindle rolls away due to so-called self-locking the transfer car prevented. This means that there is no need to go under the lifted load while it is being railed on in order to attach an additional locking anchor to secure the load against rolling away.
  • the motor modules are arranged opposite one another and at the ends on the bridge device.
  • a rotor shaft of the motor module is designed parallel to the longitudinal extent of the bridge device and/or transversely, in particular perpendicularly, to the direction of the rails.
  • the position of the motor modules on the head sides of the bridging device means that the motor modules can be attached to the bridging device in a simple manner, in particular they can be flanged on.
  • the railing bridge device has a modular design, with the drive spindles and the motor modules being able to be removed from and/or inserted into the bridge device.
  • the modular design means that the railing bridge device can be taken to the place of use in disassembled form. In this way, the bridging device in particular can be brought to the place of use separately from the drive spindles and/or separately from the motor modules and only installed there with little effort.
  • the on-rail bridge device has a control device for checking the on-rail bridge device, in particular the motor modules and the lifting devices as actuators.
  • the control device can include a direct control of the actuators or a more complex, in particular software-supported control. Control is understood in particular as a control and/or regulation.
  • the control device can enable interactive control of the railroad bridge device. In the case of interactive control, the control device can enable selective, manual control of the actuators.
  • the rail vehicle can be moved interactively in the control device, with the control device controlling the actuators in such a way that the movement of the rail vehicle is implemented.
  • control device controls the valve or valves in the lifting devices.
  • control device is designed for wireless control of the railing bridge device.
  • a very small and light control device can be used as the control device. This control unit only needs to be able to receive and process the data from the individual components of the on-rail bridge device, there must be a way of interacting with the operator in order to be able to translate the operator's instructions into control signals and there must be a way of exchanging this data to and from the components are possible.
  • control device can be a tablet computer or the like, on which control software is installed and which communicates with the components of the railing bridge device by radio, for example Bluetooth.
  • the operator is thus able to change his position at any time during the rerailing process in such a way that he has the best possible view of the facts of interest to him during the rerailing and, on the other hand, can also move away from a possible danger area without having to give up control.
  • the motor modules and/or the lifting devices each have a communication unit that is independent of one another, in particular in terms of data technology, for communication with the control device.
  • This implements 1:1 communication with each actuator, independently of the other actuators.
  • communication can be implemented via loT (Internet of Things), in particular via 5G technology.
  • the inclination sensor device for detecting an angle of inclination of the rail vehicle.
  • the inclination sensor device is connected to the control device in terms of data technology.
  • the control device is designed to control the actuators as a function of the angle of inclination.
  • an operating mode of Control device cause that the rail vehicle is aligned in the balance and / or horizontally.
  • the control device it is also possible for the control device to be designed to keep the angle of inclination constant and/or horizontal during a lateral movement of the traveling carriages and/or the rail vehicle by controlling the lifting devices.
  • an inclination sensor device is attached to the rail vehicle to be lifted, in particular parallel to the longitudinal extension of the bridge device, and if the hydraulic cylinders have sensors with which their piston stroke can be determined, then this offers a further advantage.
  • a non-horizontal lifting of the load can be detected by the inclination sensor device, which is connected to the control device, for example by radio, and the corresponding control signals can thus be sent to the lifting cylinder in order to bring the raised rail vehicle back into balance.
  • a connected lifting cylinder receives the signal to retract or extend, depending on whether the lifting pistons of this cylinder are already in the end position or not. This can then result in the two lifting cylinders being extended to different extents, but in that the rail vehicle raised by the lifting cylinders is horizontal and the risk of the load slipping away from the lifting cylinders is therefore minimized.
  • the control device can have a communication unit like the actuators for communication with the control device.
  • control device can select any of the following operating modes:
  • both transfer carriages can be moved independently of one another at the same time or one after the other and/or both lifting devices can be moved independently of one another at the same time or one after the other, even in different directions and at different speeds.
  • the inclination angle of the inclination sensor device evaluated and the lifting devices will have different movement speeds until the angle of inclination and thus the rail vehicle has come into balance, preferably then the travel speeds of the two lifting devices are adjusted to ensure further horizontal lifting of the rail vehicle.
  • the angle of inclination of the inclination sensor device and thus of the rail vehicle and, optionally, the contact pressure of the lifting devices are evaluated, with the lifting devices having different movement speeds until the inclination sensor device and thus the rail vehicle are balanced, optionally as long as both lifting devices are carrying the rail vehicle, after this, the travel speeds of the two lifting devices are adjusted in order to ensure that the rail vehicle is lowered further horizontally.
  • both shunting carriages on the bridge facility are moved simultaneously at the same speed in the same direction.
  • a further object of the invention relates to a method for operating the on-railing bridge device, as described above or according to one of the preceding claims.
  • the rerailing bridge device is placed in a working position on a track.
  • the rerailing bridge device in particular the bridge device, is arranged on the track transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal extension of the track.
  • the transfer carriages are then each moved into a lifting position independently of one another, in particular in the set-up mode.
  • the rail vehicle is subsequently raised by the lifting devices, in particular in the lifting mode.
  • the rail vehicle is then moved into a rerailing position by means of the transfer carriages, in particular in the transfer mode.
  • the rail vehicle is lowered onto the track, in particular in the lowering mode.
  • the railing bridge device is transported separately in modules to the working position and assembled in the working position or in the area of the working position.
  • the bridging device is transported to the working position independently of the motor modules and/or of the drive spindles and/or of the lifting devices. The separate transport of the modules ensures that they can each be carried by one or two helpers, so that working positions can also be reached to which no roads lead.
  • FIG. 1 shows a schematic block representation of a rerailing bridge device as an embodiment of the invention
  • Figure 2 is an exploded view of a constructive embodiment of
  • Figure 3 is an exploded view of a lifting cylinder from the lifting device of the previous figures
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the lifting cylinder in FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a schematic representation of those involved in the control chain
  • FIG. 6 initial situation for rerailing a rail vehicle with the rerailing bridge device of the preceding figures with a bridge installed on the rails in front of the rail vehicle;
  • FIG. 7 as in FIG. 6, but the bridge has been pushed under the bogie and the air cylinder has been put on;
  • FIG. 8 like FIG. 7 when positioning the lifting cylinder
  • FIG. 9 like FIG. 8 when the bogie is raised
  • FIG. 10 as in FIG. 9 with a shifted bogie
  • FIG. 11 as in FIG. 10 with a railed bogie
  • Figure 12 as Figure 11 with lowered lifting cylinder.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of a rerailing bridge device 100 for a rail vehicle 101.
  • the rerailing bridge device 100 has the function of lifting a rail vehicle 101 that has derailed from tracks 102, displacing it to the side and setting it down on the tracks 102, so that the rail vehicle 101 is re-railed .
  • the railing bridge device 100 has a bridge device 103 , the bridge device 103 forming a frame or a base of the railing bridge device 100 .
  • the rerailing bridge device 100 has two transfer carriages 104, the 2 transfer carriages being mounted differently on the bridge device 103 in a longitudinal extension of the bridge device 103.
  • the displacement carriages 104 are mounted in a linearly displaceable manner.
  • a lifting device 105 is arranged on each of the transfer carriages 104, with the lifting devices 105 being supported on the transfer carriages 104 in the direction of gravity.
  • the lifting devices 105 engage the rail vehicle 101 with the free end.
  • the transfer carriages 104 can be moved independently of one another by means of an electric motor.
  • the railing bridge device 102 has drive devices 106 that are designed independently of one another, with the two drive devices 106 each being designed as a spindle drive.
  • the drive devices 106 each have a drive spindle 107 and a motor module 108 .
  • the drive spindles 107 extend in the longitudinal extent of the bridge device 103. In a plan view from above, the drive spindles 107 are arranged next to one another. In the side view shown, the two drive spindles 107 are at the same height.
  • the motor modules 108 are attached at the end and opposite to the bridge device 103 and allow the drive spindles 107 to rotate in order to move the carriages 104 .
  • the railing bridge device 100 has a modular design, so that in particular the motor modules 108, the lifting devices 105 and, optionally, the drive spindles 107 can be easily removed from the bridge device 103 and/or inserted. It is thus possible that when the railing bridge device 100 is used, it is brought to the place of use in components, in particular components that are separate from one another. For example, the bridging device 103 is brought to the place of use without the motor modules 108, the lifting devices 105 and/or the drive spindles 107 and only assembled there.
  • the rail bridge device 100 can have an inclination sensor device 109, wherein the inclination sensor device 109 can be attached to the rail vehicle 101 in order to be able to detect the inclination, in particular the inclination in a plane perpendicular to the longitudinal extension of the tracks 102. In this way it can be ensured that the rail vehicle 101 is aligned horizontally and/or raised and/or lowered.
  • the railing bridge device 100 has a control device 110 , the control device 110 being designed to control the actuators, namely the motor modules 108 and the lifting devices 105 .
  • the control device 110 is connected to the motor modules 108, the lifting devices 105--also referred to below as actuators--and the optional inclination sensor device 109.
  • the control device can also be connected to other sensors, in particular the actuators.
  • the communication can take place wirelessly, for example. It is possible for the actuators and the inclination sensor device 109 and any other sensors to have a common communication unit for communication with the control device 110 .
  • each of the actuators and also the inclination sensor device 109 has its own communication unit, so that the actuators and the sensor or sensors can communicate with the control device 110 independently of one another.
  • the communication can take place via a network, in particular via a 5G network.
  • the rerailing bridge device 100 is initially transported to the place of use in a dismantled state. There it is mounted and in particular assembled when the bridge device 103 is already on the tracks 102 . In a set-up mode, the traveling carriages 104 are then moved independently of one another in such a way that they are arranged in a lifting position under the rail vehicle 101 .
  • the lifting devices 105 are initially controlled via the control device 110 in such a way that the rail vehicle 101 is brought into balance. This can be ensured via the inclination sensor device 109 . Thereafter, the rail vehicle 101 is lifted in balance. As an alternative to this, the lifting of the rail vehicle 101 and the balancing of the rail vehicle 101 can take place in a joint movement of the two lifting devices 105 .
  • the two displacement carriages 104 are displaced parallel and synchronously with one another along the bridge device 103 in order to bring the rail vehicle 101 into a lowered position.
  • the lifting devices 105 are then activated in a lowering mode in order to lower the rail vehicle 101 onto the track 102, in particular in a horizontal orientation. After the rail vehicle 101 has been successfully rerailed, the rerailing bridge device 100 can be dismantled and transported away again.
  • FIG. 2 shows an exploded view of a structural configuration of the railing bridge device 100 in FIG. 1 as a railing bridge 1 .
  • This consists of the individual components of the actual bridge 2, which forms the bridge device 103 and which can be designed as a metal box profile open at the ends and which is equipped with sufficient carrying handles 9 so that the operating personnel, while maintaining the physical stress limits, can place of use can be carried.
  • the spindle 4 consisting of a hollow profile as a drive spindle 107 can also be easily carried by the operating personnel and can be inserted with its bearing shells 5 into the bearings 3 of the railing bridge 2 . There is space for two spindles. If only one cylinder is to be used instead of two, it is sufficient to mount just one spindle.
  • the drive 7, which forms a motor module 108 in each case, is now placed at the ends by being inserted into the hollow spindle with the output end of the gear shaft using a feather key, for example, and terminating with a flange on the bearing shells and enclosing them.
  • the flange is now secured with bolts 8 and 9 against axial slipping out and twisting.
  • a transmitter/receiver unit is integrated in the drive 7 as a control unit in order to be able to exchange radio signals with the control device 55 as a control device 110 .
  • the shunting carriages 10, 104 are placed on the railing bridge 2 with their rollers as storage.
  • the driver 6 on the spindle 4 on the underside of the transfer carriage 10, 104 is in a corresponding recess to be introduced, so that the longitudinal movement of the driver 6 can be transferred to the transfer carriage 10.
  • the compensating plate 11 is to be inserted into a groove on the top of the transfer carriage so that the compensating plate can be moved transversely in order to compensate for movements of the vehicle in this direction during railing.
  • Numeral 20 designates a lifting cylinder as part of the lifting device 105 for lifting the derailed vehicle.
  • This is shown in FIG. 3 as a telescopic cylinder.
  • Cylinder body 21, large telescopic piston 22, small telescopic piston 23, guide ring 25 and piston protection plate 24 form a unit.
  • the cylinder body 21 has a surface 21a to which the drive 27 can be easily attached using suitable seals and fastening means.
  • the drive 27 contains the electric drive motor that drives a hydraulic piston pump.
  • the drive 27 contains the hydraulic valves required for controlling the lifting cylinder, for example for overpressure protection.
  • the actuator 27 includes a remote controllable valve 41 to control the direction of movement of the cylinder and to control the speed of movement.
  • This valve can, for example, be a solenoid-controlled 4/3-way valve that can be activated by a suitable control current.
  • a transmitter/receiver as a control unit in order to be able to exchange control signals with the control unit 55 is also integrated in the drive.
  • Piston protection plate 24 and guide ring 25 are also equipped with sensors in such a way that non-contact measurement of the piston stroke path is possible.
  • the hydraulic oil tank 26 is saddled onto the drive 27 and mechanically and hydraulically connected to it. This connection opens a spring-loaded shut-off valve in the socket of the hydraulic tank 26 by being inserted into the corresponding bore in the drive 27, in which there is a plunger which opens the shut-off valve.
  • the shut-off valve is closed with the help of the spring force so that no hydraulic oil can escape from the tank.
  • the drive 27 is connected to an electrical energy source. Further advantages result from the fact that the drive 27 and the hydraulic oil tank 26 can be assembled/disassembled quickly. For example, both can be used to create a to drive hydraulic cylinders of the same type, but different in size, without having to purchase an additional drive. It is also possible to easily repair the hydraulic tank, drive or lifting cylinder separately in the event of a defect and still be able to put together a functioning unit using the appropriate replacement components.
  • Numeral 35 in FIG. 4 describes an exemplary hydraulic circuit diagram of the lifting cylinder 20.
  • An electric motor 51 drives a piston pump, for example, which has a high-pressure part 50 and a low-pressure part 49.
  • the delivery flows generated by the two parts each pass through a check valve 47, 48 before the delivery flow of the low-pressure part 49 is present at a pressure switching valve 46.
  • the delivery flow of the high-pressure part 50 serves as a control variable for the pressure switching valve 46 .
  • the pressure changeover valve has a spring return that is permanently set to the required changeover pressure.
  • the pressure switchover valve 46 is opened and the low-pressure part 49 can flow into the hydraulic oil tank 52. This ensures that the drive power required by the engine is sufficient to be able to move the lifting cylinder quickly in a low pressure range, since the high-pressure part 50 and low-pressure part 49 are guided together in the hydraulic cylinder 36 and in a higher pressure range, which is no longer suitable for the fast process , but is used for slow, powerful lifting, is not exceeded. If the low-pressure part 49 is not discharged through the pressure switching valve 46 into the hydraulic oil tank 52, it passes through another non-return valve 45 and combines with the delivery flow of the high-pressure part 50.
  • a pressure-limiting valve 44 which regulates the permissible system pressure becomes.
  • the high-pressure part 50 also serves as a control variable on the pressure-limiting valve 44. If the pressure set there is exceeded, the pressure-limiting valve 44 opens against a spring force and releases the delivery flow into the hydraulic oil tank 52 for as long as the set pressure is exceeded. If this falls below again, the pressure relief valve 44 closes and the delivery flow can continue in direction 4/3 Directional valve 41 flow.
  • This has a type of actuation that can be electronically remote-controlled, for example an electromagnetic actuation 42 as shown in Fig. 4.
  • the 4/3-way valve 41 also has a spring return 43, with which the 4/3-way valve 41 in the position shown in Fig.
  • the hydraulic oil flow flows to two check valves 39 and 40, which serve to hold the position of the hydraulic cylinder 36 when the 4/3-way valve 41 is in the middle position.
  • the hydraulic oil flow can now pass through the check valve 39 in the direction of flow.
  • the hydraulic oil flow serves as a control variable in order to open the check valve 40 on the opposite side, against the spring force, and thus allow the hydraulic oil flow displaced from the hydraulic cylinder 36 to return to the hydraulic oil tank 52 .
  • the hydraulic oil flow flows to the hydraulic cylinder 36. On the way there, a safety valve 37 is passed, at which the hydraulic oil flow also serves as a control variable.
  • This safety valve is used to exclude impermissibly large pressure peaks in the hydraulic cylinder 36, which can occur, for example, as a result of external influences, such as load shifting, and which can damage the cylinder. If the pressure on the control line exceeds the pressure set on the return spring of the safety valve, the valve opens and the pressure is relieved by the hydraulic oil flow passing through the safety valve 37 in the direction of the hydraulic oil tank 52 . The hydraulic oil flow now reaches the connection on the hydraulic cylinder 36 on the piston side, where it can move the hydraulic piston in the direction to the right in FIG. The hydraulic oil volume on the rod side is reduced as a result, the hydraulic oil is forced into the lines. First it passes a rod-side safety valve 38, which works analogously to the piston-side safety valve 37 described above. The hydraulic oil flow then passes through the non-return valve 40, which is pressed open by the hydraulic oil flow flowing to the hydraulic cylinder 36, then flows through the 4/3-way valve 41 back into the hydraulic oil tank 52.
  • the difference to the prior art consists at least in the fact that the actuation 42 of the 4/3-way valve 41 takes place, e.g. by means of electromagnetic signals, so that the valve can be actuated by a suitable remote control, in particular the control device 110.
  • the number 55 designates a control device as a control device 110.
  • This control device 55 can be, for example, a tablet computer or a smartphone on which the control software is installed and with which it is possible to establish a radio connection with the components of the railing system. for the purpose of exchanging control signals.
  • the display 56 of the control device 55 serves as a display means to display data in such a way that they can be processed by the human operator, on the other hand it serves as an input interface with which the operator can transmit control commands to the software.
  • the individual components of the rerailing system must be connected to the control unit 55. So that the control software can differentiate between the individual components and address them specifically, each component needs an identification number - ID number. If the control software already knows this ID number, it is easier to include the component in the control circuit.
  • a lifting cylinder for example 20-1, transmits data that indicates the status of the communicate magnetically controllable 4/3-way valve 41. This enables the control software to determine the speed and direction at which the lifting cylinder is moving. Data from the stroke measurement are also transmitted. This enables the control software to determine whether the lifting cylinder is in an end position.
  • the contact pressure with which the lifting cylinder 20-1 is supported on its contact area is also transmitted to the control unit 55 as a measured value signal. This makes it possible to determine whether the lifting cylinder 20-1 is standing alone on the contact area and thus only its own weight is loading the measuring sensor, or whether an additional load, for example a vehicle 60, has been lifted and the measured value at the bottom of the lifting cylinder 20- 1 much larger than is loaded by the pure weight.
  • the drive 7 of the railing bridge 1 sends signals with which the control software can determine the speed at which the motor rotates in which direction. This enables the control software to determine how quickly the transfer carriage 10 is moving and in which direction.
  • An optionally connectable inclination sensor 57 as an inclination sensor device 109 can also exchange data with the control device 55 .
  • This data can be used to determine whether the load, such as a vehicle 60, has been lifted level to the ground or is tilted to one side.
  • the control software of the control device 55 is able to take countermeasures by extending one lifting cylinder 20 a little further than the other and thus balancing the load.
  • FIG. 6 shows a derailed vehicle 60 as a rail vehicle 101 with its car body 61, the bogie 62 and its wheel 63. It can also be seen that the wheel 63 is located next to the rail 64 .
  • the electronic inclination sensor 57 is already attached to the bogie 62 .
  • the rerailing bridge 1 is also mounted in front of the car, lying transversely on the rails.
  • FIG. 7 shows the next step, in which the bridge 1 was moved below the bogie 62 of the railroad car 60.
  • the lifting cylinders 20 have been set up on the transfer carriages located at the ends.
  • the front and rear transfer carriage 10 with the lifting cylinder 20 located thereon have been positioned under the lifting points of the bogie 62.
  • the corresponding control signals have been transmitted to the drives 7 by the operator using the control device 55 .
  • a set-up mode in which the individual transfer carriages 10 can be controlled separately so that they can be positioned independently of one another .
  • FIG. 9 shows the next step, in which the actual railing has already begun.
  • the pistons 22 and 23 of the lifting cylinders 20 have been extended so far that the raised bogie 62 with the car body 61 and the wheel 63 is securely located above the rail 64 on both sides.
  • Evaluation of the signals from the inclination sensor 57 by the control unit 55 and transmission of the corresponding control commands to the two lifting cylinders 20 ensures that the vehicle 60 is located horizontally above the rails 64 .
  • the displaced vehicle 60 is shown in FIG.
  • the two transfer carriages 10 are moved simultaneously in one direction until the operator has stopped this movement.
  • the process takes place in a special mode, so that the drives 7 have the correct direction of rotation, which, however, must be different for both in order to be able to move both transfer carriages 10 simultaneously in one direction.
  • the operator usually stops the traversing motion when the wheels 63 are just over the rails 64 . Since the vehicle 60 is fixed in the track on the side opposite the side being lifted, this serves side as a pivot. The vehicle 60 pivots about this pivot point as a result of the longitudinal movement during displacement. The resulting movement of the vehicle 60 in the longitudinal direction of the rails 64 is compensated for by the compensating plates 11 on the transfer carriages 10, so that no dangerous tension can occur here and the vehicle 60 can therefore be moved safely.
  • the vehicle 60 can be lowered.
  • the control valves of the lifting cylinders 20 are set by input to the control unit 55 in such a way that the lifting cylinders 20 retract. Because the controller simultaneously evaluates the signals from the inclination sensor 57, it is ensured that the vehicle 60 is lowered horizontally onto the rails 64 and is therefore on the rails. However, it is an advantage here if the controller has a special lowering mode ready for this.
  • each of the two lifting cylinders 20 transmits information about the piston stroke path and the contact pressure to the control software in the control unit 55, the control software can use this to determine whether each of the two lifting cylinders 20 is still carrying the vehicle 60 by reducing the contact pressure on the bottom of the lifting cylinders 20 is evaluated and whether the pistons 22 and 23 of the lifting cylinders 20 are partially extended by evaluating the piston stroke path that is transmitted to the control unit 55 .
  • the control software of the control device 55 is now able to determine whether the vehicle 60 to be lowered is level or not and, if not, on which side it is too high. The lifting cylinder 20 must now be retracted further on this side than on the opposite side.
  • control software of control unit 55 now also has information about whether lifting cylinders 20 are already fully retracted and whether they have continued to raise vehicle 60, the control software can determine whether vehicle 60 is already on one side with wheel 63 on the rail 64 is located and therefore no more compensation has to take place on this side, but that only the other lifting cylinder 20 has to be lowered further to end the lowering or whether both lifting cylinders 20 are still extended and the vehicle 60 is still raised and thus the lower yet has not ended and therefore a compensatory action must be initiated in order to bring the vehicle 60 back into balance when it is lowered.
  • a method for operating a rerailing system that can be easily transported and installed by the operators is disclosed, which consists of the rerailing bridge system 1 with at least one drive spindle 4, which drives at least one transfer carriage 10 and which itself can be set in rotary motion by a drive 7, at least one lifting cylinder 20 with drive pump unit 27 and hydraulic oil tank 26 and a control unit 55, with the drive 7 transmitting signals about the power requirement and the direction of rotation to the control unit 55, the lifting cylinder 20 data about the piston stroke path, the position of the remote-controlled 4/3-way valve 41 and transmits the contact pressure on the bottom of the cylinder body 21 to the control unit 55, the control unit 55 has a transmitter and receiver unit and software that evaluates the signals received and processes them in such a way that the commands entered by the operator on the display 56 of the control unit 55 are meaningfully supported now.
  • the drives 7 and the lifting cylinders 20 can be uniquely assigned in the control software by means of corresponding identification numbers.
  • an additional inclination sensor 57 can be connected to the control unit 55 in the method, which also has a special unique identification number in order to receive information about the inclination of the load and calculate corresponding reactions and transmit it to the lifting cylinders 20.
  • control software optionally has a set-up mode in which both transfer carriages 10 can be moved independently of one another, simultaneously or one after the other.
  • control software optionally has a set-up mode in which the two lifting cylinders 20 can be moved independently of one another at the same time or one after the other, even in different directions and at different speeds.
  • control software has a lifting mode in the method in which the inclination of the vehicle 60 is evaluated and the lifting cylinders 20 have different movement speeds until the vehicle 60 has thereby come to a balance, after which the movement speeds of the two lifting cylinders 20 are adjusted to to ensure further horizontal lifting of the vehicle 60 .
  • control software optionally has a lowering mode in which the inclination of the vehicle 60 and the contact pressure on the bottom of the cylinder body 21 of the lifting cylinder 20 are evaluated and the lifting cylinders 20 have different movement speeds until the vehicle 60 has thereby come into balance as long as both Lifting cylinders carry the vehicle 60, after which the speeds of the two lifting cylinders 20 are adjusted in order to ensure that the vehicle 60 is lowered further horizontally.
  • control software optionally has a shifting mode in which the direction of rotation, the level of the electric current, the voltage and the frequency of the drive 7 are evaluated and set by the control software in such a way that both transfer wagons 10 move simultaneously on a railing bridge 2 at the same speed move in the same direction.
  • control software can process up to 4 lifting cylinders 20, 4 drives 7 and/or 3 inclination sensors 57 in the method.
  • the movement thread of the spindle 4 can be designed to be self-locking in the process, so that without the drive 7 being active, the load, which is supported on the transfer carriage, cannot roll away if the bridge is not lying horizontally on the rails.
  • the control device can have several Check on-rail bridge devices and/or several actuators from different on-rail bridge devices.

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Abstract

Aufgleissysteme werden bei Entgleisungen von Schienenfahrzeugen eingesetzt. Dazu werden Verfahrwägen auf der Laufbahn einer Verfahrbrücke, die quer vor dem entgleisten Fahrzeug auf die Schienen platziert wird, aufgebracht, auf welche dann Hubzylinder angebracht werden, die das entgleiste Fahrzeug anheben können. Der Antrieb der Hubzylinder und des Verfahrsystems ist dabei konstruktiv durch Hydraulikzylinder ausgebildet. Es wird eine Aufgleisbrückenvorrichtung (100) für ein Schienenfahrzeug 101 vorgeschlagen mit einer Brückeneinrichtung (103), mit zwei Verschiebewägen 104, wobei die Verschiebewägen (104) an der Brückeneinrichtung (103) verschiebbar gelagert sind, mit zwei Hubeinrichtungen (105) zum Anheben des Schienenfahrzeugs 101, wobei die Hubeinrichtungen (105) auf den Verschiebewägen (104) angeordnet sind, wobei die zwei Verschiebewägen (104) elektromotorisch unabhängig voneinander verschiebbar sind.

Description

Aufgleisbrückenvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben der Aufgleisbrückenvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Aufgleisbrückenvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben der Aufgleisbrückenvorrichtung.
Aufgleissysteme werden bei Entgleisungen von Schienenfahrzeugen eingesetzt. Dazu werden Verfahrwägen auf der Laufbahn einer Verfahrbrücke, die quer vor dem entgleisten Fahrzeug auf die Schienen platziert wird, aufgebracht, auf welche dann Hubzylinder angebracht werden, die das entgleiste Fahrzeug anheben können. Der Antrieb der Hubzylinder und des Verfahrsystems ist dabei konstruktiv durch Hydraulikzylinder ausgebildet.
Die Verschiebesysteme müssen so gestaltet sein, dass sie vom Bedienpersonal an den Einsatzort getragen werden können und dort einfach montiert werden können. Andererseits müssen sie so konstruiert sein, dass sie die schweren Massen der aufzugleisenden Fahrzeuge sicher handhaben können und darüber hinaus einfach zu bedienen sind, damit das Bedienpersonal durch die schweren Massen der Eisenbahnfahrzeuge nicht gefährdet wird.
Aus der EP 0 728 650 B1 ist ein System zum horizontalen Verschieben schwerer Lasten bekannt. Dafür sind hydraulisch angetriebene Hubzylinder sowie ein ebenfalls hydraulisch angetriebener Verschiebezylinder vorhanden. Letzterer arretiert mit seinem Arretieranker in Löchern der Aufgleisbrücke. Ist der für das Verschieben benötigte Weg größer als der am Verschiebezylinder zur Verfügung stehende Kolbenhub, so kann durch abwechselndes Arretieren und Verschieben und Lösen der Arretierung und Nachsetzen des Verschiebezylinders sich dieser über die Länge des benötigten Weges so lange entlang hangeln, bis der Weg ausreicht und das Fahrzeug eingegleist werden kann.
Aus der DE19502292 ist ein weiteres System bekannt. Bei diesem System ist der hydraulische Gleichgangzylinder, mit dem die Verschiebebewegung erreicht wird, in einem tragbaren kleinen System integriert, auf welchem sich der Verschiebewagen ebenfalls abstützt. Auf diesem Wagen kann dann der hydraulische Hubzylinder aufgebracht werden. Beiden Systemen gemeinsam ist, dass sowohl die hydraulischen Hubzylinder als auch der Verschiebezylinder mit Hydraulikschlauchleitungen mit einem Steuertisch verbunden sind.
Aus der Industrie sind ferner elektrohydraulische Rettungszylinder bekannt. Bei diesen Zylindern handelt es sich um doppeltwirkende Hydraulikzylinder. Die elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe nebst Hydrauliköltank ist dabei in den Zylinder zu einer festen Einheit integriert. Der Bediener steuert diese Geräte mit Hilfe eines manuell zu bedienenden 4/3 Wegeventils, welches einerseits die Bewegungsrichtung, andererseits die Bewegungsgeschwindigkeit manipulieren kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufgleisbrückenvorrichtung für ein Schienenfahrzeug vorzuschlagen, welche Funktionsvorteile aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Aufgleisbrückenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben der Aufgleisbrückenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß wird eine Aufgleisbrückenvorrichtung vorgeschlagen, welche für ein Schienenfahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Schienenfahrzeug kann es sich beispielsweise um einen Triebwagen oder Waggons handeln. Die Aufgleisbrückenvorrichtung hat die Aufgabe, ein aus Schienen entgleistes Schienenfahrzeug anzuheben, zu verschieben und nachfolgend auf die Schienen abzusenken. Die Aufgleisbrückenvorrichtung wird insbesondere quer, im Speziellen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Schienen im Bereich der Räder des Schienenfahrzeugs auf die Schienen insbesondere brückenartig aufgelegt.
Die Aufgleisbrückenvorrichtung weist eine Brückeneinrichtung auf. Die Brückeneinrichtung bildet einen Grundkörper oder ein Gestell für die Aufgleisbrückenvorrichtung. Insbesondere wird die Brückeneinrichtung auf die Schienen aufgelegt.
Die Aufgleisbrückenvorrichtung weist mindestens oder genau zwei Verschiebewägen auf, wobei die Verschiebewägen an der Brückeneinrichtung verschiebbar gelagert sind. Somit können die Verschiebewägen quer zur Schienenrichtung entlang der Brückeneinrichtung verschoben werden.
Ferner weist die Aufgleisbrückenvorrichtung mindestens oder genau zwei Hubeinrichtungen auf, welche zum Anheben des Schienenfahrzeugs geeignet und/oder ausgebildet sind. Beispielsweise umfasst jeder der Hubeinrichtungen einen Hubzylinder. Die Hubeinrichtungen sind auf den Verschiebewägen angeordnet. Insbesondere ist eine erste Hubeinrichtung auf einem ersten Verschiebewagen und eine zweite Hubeinrichtung auf einem zweiten Verschiebewagen angeordnet. Mit einem freien Ende können die Hubeinrichtungen an dem Schienenfahrzeug angreifen, um dieses anzuheben, wobei sich die Hubeinrichtungen über die Verschiebewägen und die Brückeneinrichtung auf den Gleisen abstützen.
Die Hubeinrichtungen sind bevorzugt als elektrohydraulische Hubeinrichtungen ausgebildet, wobei bevorzugt jeder Hubeinrichtung eine elektrisch betriebene Hydraulikpumpe zugeordnet ist. Vorzugsweise ist die Hydraulikpumpe in der Hubeinrichtung integriert und/oder bildet eine selbsthaltende und/oder tragbare Baugruppe mit der Hubeinrichtung. Insbesondere weist die Hubeinrichtung als externe Schnittstelle zur Energieversorgung insbesondere ausschließlich ein Stromversorgungskabel und/oder weist einen integrierten elektrischen Speicher, wie z.B. einen Akku auf. Insbesondere weist die Hubeinrichtung mindestens ein elektrisch betätigbares Ventil auf, wobei das Ventil ausgebildet ist, die Höhe der Hubeinrichtung zu steuern.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zwei Verschiebewägen elektromotorisch unabhängig voneinander verschiebbar sind. Es wird somit vorgeschlagen, dass die Verschiebewägen entlang der Brückeneinrichtung elektromotorisch verschoben werden. Insbesondere wird auf eine aufwändige, hydraulische Anbindung verzichtet und stattdessen ein elektromotorischer Betrieb gewählt. Dieser Erfindungsaspekt führt dazu, dass die Aufgleisbrückenvorrichtung einfacher betrieben werden kann, da keine aufwändige, hydraulische Anbindung für die Verschiebewägen notwendig ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass die zwei Verschiebewägen unabhängig voneinander verschiebbar sind. Insbesondere können somit die zwei Verschiebewägen unabhängig voneinander verfahren. Dieser Erfindungsaspekt hat den Vorteil, dass die Verschiebewägen und damit die Hubeinrichtungen relativ zu dem Schienenfahrzeug optimal ausgerichtet werden können. Somit ist die Aufgleisbrückenvorrichtung einfacher zu montieren bzw. zu betreiben und zum anderen einfacher zu bedienen, so dass insgesamt Funktionsvorteile resultieren.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Aufgleisbrückenvorrichtung zwei insbesondere unabhängige Antriebseinrichtungen zur Verschiebung der Verschiebewägen an der Brückeneinrichtung auf. Die Antriebseinrichtungen können beispielsweise als Baugruppen, insbesondere unabhängige Baugruppen realisiert sein.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weisen die Antriebseinrichtungen jeweils eine Antriebsspindel und jeweils ein Motormodul zum Antreiben der Antriebsspindel auf, so dass die Antriebseinrichtungen jeweils als ein Spindelantrieb realisiert sind. Dabei ist der Einzelantrieb der einzelnen Komponenten von besonderem Vorteil. Insbesondere der Antrieb eines Verschiebewagens durch jeweils eine Antriebsspindel mit einem Bewegungsgewinde bietet den Vorteil, dass auch bei leichter Neigung der Aufgleisbrückeneinrichtung der Verschiebewagen nicht wegrollen kann, da dieser über einen Mitnehmer mit der Antriebsspindel verbunden ist und das Bewegungsgewinde auf dieser Spindel durch sogenannte Selbsthemmung ein Wegrollen der Verschiebewägen verhindert. Somit besteht auch keine Notwendigkeit sich während des Aufgleisens unter die angehobene Last zu begeben, um einen zusätzlichen Arretieranker anzubringen, um die Last gegen Wegrollen zu sichern. Dies verringert die Möglichkeit schwerer Verletzungen des Bedienpersonals dadurch, dass sich niemand in den unmittelbaren Gefahrenbereich begeben muss. Bei einer bevorzugten Weiterbildung sind die Motormodule gegenüberliegend und endseitig an der Brückeneinrichtung angeordnet. Insbesondere ist eine Rotorwelle der Motormodule parallel zur Längserstreckung der Brückeneinrichtung und/oder quer, insbesondere senkrecht, zu der Schienenrichtung ausgelegt. Durch die Position der Motormodule an den Kopfseiten der Brückeneinrichtung wird erreicht, dass die Motormodule in einfacher Weise an die Brückeneinrichtung befestigt, insbesondere angeflanscht werden können.
Es ist bevorzugt, dass die Aufgleisbrückenvorrichtung modular ausgebildet ist, wobei die Antriebsspindeln und die Motormodule aus der Brückeneinrichtung entnehmbar und/oder einsetzbar sind. Durch den modularen Aufbau wird erreicht, dass die Aufgleisbrückenvorrichtung zerlegt zu dem Einsatzort verbracht werden kann. Somit kann insbesondere die Brückeneinrichtung separat zu den Antriebsspindeln und/oder separat zu den Motormodulen zu dem Einsatzort gebracht werden und erst dort mit wenig Aufwand montiert werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Aufgleisbrückenvorrichtung eine Kontrolleinrichtung zur Kontrolle der Aufgleisbrückenvorrichtung, insbesondere der Motormodule und der Hubeinrichtungen als Aktoren auf. Die Kontrolleinrichtung kann eine unmittelbare Kontrolle der Aktoren oder eine komplexere, insbesondere software-gestützte Kontrolle umfassen. Unter Kontrolle wird insbesondere eine Steuerung und/oder Regelung verstanden. Die Kontrolleinrichtung kann eine interaktive Kontrolle der Aufgleisbrückenvorrichtung ermöglichen. Bei der interaktiven Kontrolle kann die Kontrolleinrichtung eine selektive, manuelle Kontrolle der Aktoren ermöglichen. Alternativ hierzu kann das Schienenfahrzeug in der Kontrolleinrichtung interaktiv bewegt werden, wobei die Kontrolleinrichtung die Aktoren derart kontrolliert, so dass die Bewegung des Schienenfahrzeugs umgesetzt wird. Dabei ist es beispielsweise möglich, ein seitliches Verfahren und/oder eine Höhenänderung des Schienenfahrzeugs in die Kontrolleinrichtung einzugeben, wobei die Kontrolleinrichtung die Aktoren entsprechend kontrolliert, um die Bewegung umzusetzen. Insbesondere kontrolliert die Kontrolleinrichtung das oder die Ventile in den Hubeinrichtungen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Kontrolleinrichtung zur kabellosen Kontrolle der Aufgleisbrückenvorrichtung ausgebildet. Insbesondere kann ein sehr kleines und leichtes Steuerungsgerät als Kontrolleinrichtung eingesetzt werden. Mit diesem Steuergerät müssen lediglich die Daten von den einzelnen Komponenten der Aufgleisbrückenvorrichtung empfangen und verarbeitet werden können, es muss eine Interaktionsmöglichkeit zum Bediener vorhanden sein, um die Anweisungen des Bedieners in Kontrollsignale übersetzen zu können und es muss eine Möglichkeit des Austauschs dieser Daten zu und von den Komponenten möglich sein. Das direkte Steuern von energiegeladenen Medien ist hier nicht mehr notwendig, sodass das Steuergerät wesentlich kleiner und leichter und somit auch mobiler ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann es sich bei der Kontrolleinrichtung um einen Tabletcomputer o.ä. handeln, auf dem eine Steuerungssoftware installiert ist und welches mit den Komponenten des Aufgleisbrückenvorrichtung mittel Funk - z.B. Bluetooth - kommuniziert. Somit ist der Bediener in der Lage während des Aufgleisens seine Position jederzeit beliebig so zu wechseln, dass er die optimale Sicht auf die ihn interessierenden Sachverhalte während des Aufgleisens hat und sich andererseits auch aus einem möglichen Gefahrenbereich entfernen kann, ohne die Kontrolle aufgeben zu müssen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Motormodule und/oder die Hubeinrichtungen jeweils eine insbesondere datentechnisch voneinander unabhängige Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit der Steuereinrichtung auf. Damit wird eine 1 :1 Kommunikation zu jedem Aktor, unabhängig von den jeweils anderen Aktoren umgesetzt. Beispielsweise kann die Kommunikation über loT (Internet of Things), insbesondere über eine 5G Technologie umgesetzt werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die
Aufgleisbrückenvorrichtung eine Neigungssensoreneinrichtung zur Erfassung eines Neigungswinkels des Schienenfahrzeugs auf. Die Neigungssensoreneinrichtung ist mit der Kontrolleinrichtung datentechnisch verbunden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Kontrolleinrichtung ausgebildet ist, in Abhängigkeit des Neigungswinkels die Aktoren zu kontrollieren. Beispielsweise kann ein Betriebsmodus der Kontrolleinrichtung dazu führen, dass das Schienenfahrzeug in die Waage und/oder waagrecht ausgerichtet wird. Es ist auch möglich, dass die Kontrolleinrichtung ausgebildet ist, bei einer seitlichen Bewegung der Verfahrwägen und/oder des Schienenfahrzeugs, den Neigungswinkel durch Kontrolle der Hubeinrichtungen konstant und/oder waagrecht zu halten. Wird an dem aufzugleisenden Schienenfahrzeug, insbesondere parallel zur Längserstreckung der Brückeneinrichtung, eine Neigungssensoreneinrichtung angebracht und haben die Hydraulikzylinder Sensoren, mit denen ihr Kolbenhub ermittelt werden kann, so bietet dies einen weiteren Vorteil. Hierdurch kann ein nicht waagerechtes Anheben der Last, durch die Neigungssensoreinrichtung, der z.B. mittels Funk mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist, erkannt werden und es können somit die entsprechenden Steuersignale an die Hubzylinder gesendet werden, um das angehobene Schienenfahrzeug wieder in die Waage zu bringen. Hierzu kann es sein, dass ein angeschlossener Hubzylinder das Signal zum Einfahren oder zum Ausfahren bekommt, je nachdem, ob sich die Hubkolben dieses Zylinders bereits in der Endlage befinden oder nicht. Dies kann dann dazu führen, dass die beiden Hubzylinder unterschiedlich weit ausgefahren sind, dass das durch die Hubzylinder angehobene Schienenfahrzeug jedoch waagerecht ist und somit eine Gefahr des Wegrutschens der Last von den Hubzylindern minimiert ist.
Die Kontrolleinrichtung kann eine Kommunikationseinheit wie die Aktoren zur Kommunikation mit der Kontrolleinrichtung aufweisen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Kontrolleinrichtung eine beliebige Auswahl der nachfolgenden Betriebsmodi einnehmen:
Einrichtmodus:
In dem Einrichtmodus können beide Verschiebewägen unabhängig voneinander gleichzeitig oder nacheinander bewegt werden und/oder beide Hubeinrichtungen unabhängig voneinander gleichzeitig oder nacheinander, auch in unterschiedliche Richtungen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt werden.
Anhebemodus:
In dem Anhebemodus wird der Neigungswinkel der Neigungssensoreneinrichtung ausgewertet und die Hubeinrichtungen werden so lange unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten aufweisen, bis der Neigungswinkel und damit das Schienenfahrzeug in Waage gekommen ist, vorzugsweise werden danach die Verfahrgeschwindigkeiten der beiden Hubeinrichtungen angeglichen, um ein weiteres waagerechtes Anheben des Schienenfahrzeugs sicher zu stellen.
Absenkmodus:
In dem Absenkmodus wird der Neigungswinkel der Neigungssensoreneinrichtung und damit des Schienenfahrzeugs und optional ergänzend der Anpressdruck der Hubeinrichtungen ausgewertet, wobei die Hubeinrichtungen so lange unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten aufweisen, bis die Neigungssensoreneinrichtung und damit das Schienenfahrzeug in Waage gekommen ist, optional solange beide Hubeinrichtungen das Schienenfahrzeug tragen, hiernach die Verfahrgeschwindigkeiten der beiden Hubeinrichtungen angeglichen werden, um ein weiteres waagerechtes Absenken des Schienenfahrzeugs sicher zu stellen.
Verschiebemodus:
In dem Verschiebmodus, wobei beide Verschiebewägen an der Brückeneinrichtung simultan mit gleicher Geschwindigkeit in gleiche Richtung bewegt werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben der Aufgleisbrückenvorrichtung, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Bei dem Verfahren wird die Aufgleisbrückenvorrichtung in einer Arbeitsposition auf einem Gleis angeordnet. Insbesondere wird die Aufgleisbrückenvorrichtung, im Speziellen die Brückeneinrichtung, quer, insbesondere senkrecht zur Längserstreckung des Gleises auf dem Gleis angeordnet. Nachfolgend werden die Verschiebewägen unabhängig voneinander, insbesondere in dem Einrichtmodus, jeweils in eine Hubposition gefahren. Nachfolgend wird das Schienenfahrzeug durch die Hubeinrichtungen angehoben, insbesondere in dem Anhebemodus. Nachfolgend wird das Schienenfahrzeug mittels der Verschiebewägen in eine Eingleisposition verfahren, insbesondere in dem Verschiebemodus. Optional ergänzend wird das Schienenfahrzeug auf das Gleis abgesenkt, insbesondere in dem Absenkungsmodus. Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird die Aufgleisbrückenvorrichtung in Module getrennt zu der Arbeitsposition transportiert und in der Arbeitsposition oder in dem Bereich der Arbeitsposition montiert. Insbesondere wird die Brückeneinrichtung unabhängig von den Motormodulen und/oder von den Antriebsspindeln und/oder von den Hubeinrichtungen zu der Arbeitsposition transportiert. Durch den getrennten Transport der Module wird erreicht, dass diese jeweils durch einen Helfer oder zwei Helfer getragen werden können, so dass auch Arbeitspositionen erreicht werden können, zu denen keine Straßenwege führen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Blockdarstellung einer Aufgleisbrückenvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine Explosionsdarstellung einer konstruktiven Ausgestaltung der
Aufgleisbrückenvorrichtung in der Figur 1 als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 3 eine Explosionsdarstellung eines Hubzylinders von der Hubeinrichtung der vorhergehenden Figuren;
Figur 4 ein Hydraulikschaltplan des Hubzylinders in der Figur 3;
Figur 5 eine schematische Darstellung der an der Steuerkette beteiligten
Komponenten der Aufgleisbrückenvorrichtung;
Figur 6 Ausgangssituation zum Eingleisen eines Schienenfahrzeugs mit der Aufgleisbrückenvorrichtung der vorhergehenden Figuren mit Brücke vor dem Schienenfahrzeug auf den Schienen aufgebaut; Figur 7 wie Figur 6, jedoch Brücke unter Drehgestell geschoben und Flubzylinder aufgesetzt;
Figur 8 wie Figur 7 beim Positionieren der Hubzylinder;
Figur 9 wie Figur 8 beim Anheben des Drehgestells;
Figur 10 wie Figur 9 mit verschobenem Drehgestell;
Figur 11 wie Figur 10 mit eingegleistem Drehgestell;
Figur 12 wie Figur 11 mit abgesenktem Hubzylinder.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung eine Aufgleisbrückenvorrichtung 100 für ein Schienenfahrzeug 101. Die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 hat die Funktion, ein von Gleisen 102 entgleistes Schienenfahrzeug 101 anzuheben, seitlich zu versetzen und auf die Gleise 102 abzusetzen, so dass das Schienenfahrzeug 101 wieder eingegleist ist.
Die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 weist eine Brückeneinrichtung 103 auf, wobei die Brückeneinrichtung 103 ein Gestell oder eine Basis der Aufgleisbrückenvorrichtung 100 bildet. Die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 weist zwei Verschiebewägen 104 auf, wobei die 2 Verschiebewägen in eine Längserstreckung der Brückeneinrichtung 103 an der Brückeneinrichtung 103 verschieden gelagert sind. Insbesondere sind die Verschiebewägen 104 linearverschiebbar gelagert.
Auf den Verschiebewägen 104 sind jeweils eine Hubeinrichtung 105 angeordnet, wobei sich die Hubeinrichtungen 105 an den Verschiebewägen 104 in Richtung der Schwerkraft abstützen. Mit dem freien Ende greifen die Hubeinrichtungen 105 an dem Schienenfahrzeug 101 an. Mit diesem Aufbau ist es somit möglich, dass die zwei Verschiebewägen 104 quer zur Längserstreckung der Gleise 102 selektiv und unabhängig voneinander zu einer Hubposition gebracht werden können und nachfolgend durch Anheben der Hubeinrichtungen 105 das Schienenfahrzeug 101 angehoben werden kann.
Die Verschiebewägen 104 können elektromotorisch unabhängig voneinander verschoben werden. Hierzu weist die Aufgleisbrückenvorrichtung 102 unabhängig voneinander ausgebildete Antriebseinrichtungen 106 auf, wobei die zwei Antriebseinrichtungen 106 jeweils als ein Spindelantrieb ausgebildet sind. Die Antriebseinrichtungen 106 weisen jeweils eine Antriebsspindel 107 sowie ein Motormodul 108 auf. Die Antriebsspindeln 107 erstrecken sich in Längserstreckung der Brückeneinrichtung 103. In einer Draufsicht von oben sind die Antriebsspindeln 107 nebeneinander angeordnet. In der dargestellten Seitenansicht befinden sich die beiden Antriebsspindeln 107 in gleicher Höhe. Die Motormodule 108 sind endseitig und gegenüberliegend an der Brückeneinrichtung 103 angebracht und erlauben eine Rotation der Antriebsspindeln 107, um die Verfahrwägen 104 zu verfahren.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 modular ausgebildet ist, so dass insbesondere die Motormodule 108, die Hubeinrichtungen 105 und optional ergänzend die Antriebsspindeln 107 in einfacher Weise aus der Brückeneinrichtung 103 entnehmbar und/oder einsetzbar sind. Somit ist es möglich, dass bei einem Einsatz der Aufgleisbrückenvorrichtung 100 diese in Komponenten, insbesondere voneinander getrennte Komponenten, zum Einsatzort gebracht wird. Beispielsweise wird die Brückeneinrichtung 103 ohne die Motormodule 108, die Hubeinrichtungen 105 und/oder die Antriebsspindeln 107 zu dem Einsatzort gebracht und erst dort zusammen montiert.
Die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 kann eine Neigungssensoreneinrichtung 109 aufweisen, wobei die Neigungssensoreneinrichtung 109 an dem Schienenfahrzeug 101 befestigt werden kann, um die Neigung, insbesondere die Neigung in einer Ebene senkrecht zur Längserstreckung der Gleise 102, erfassen zu können. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Schienenfahrzeug 101 waagrecht ausgerichtet und/oder angehoben und/oder abgesenkt wird. Die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 weist eine Kontrolleinrichtung 110 auf, wobei die Kontrolleinrichtung 110 zur Kontrolle der Aktoren, nämlich der Motormodule 108 sowie der Hubeinrichtungen 105 ausgebildet ist.
Die Kontrolleinrichtung 110 ist datentechnisch sowohl mit den Motormodulen 108, den Hubeinrichtungen 105 - nachfolgend auch als Aktoren bezeichnet - sowie der optionalen Neigungssensoreneinrichtung 109 verbunden. Optional ergänzend kann die Kontrolleinrichtung auch mit weiteren Sensoren, insbesondere der Aktoren, verbunden sein. Die Kommunikation kann beispielsweise kabellos erfolgen. Dabei ist es möglich, dass die Aktoren sowie die Neigungssensoreneinrichtung 109 und etwaige weitere Sensoren eine gemeinsame Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit der Kontrolleinrichtung 110 aufweisen. Alternativ und wie in der Figur 1 dargestellt, weist jede der Aktoren und zusätzlich die Neigungssensoreneinrichtung 109 eine eigene Kommunikationseinheit auf, so dass die Aktoren und der Sensor bzw. die Sensoren voneinander unabhängig mit der Kontrolleinrichtung 110 kommunizieren können. Beispielsweise kann die Kommunikation über ein Netz, insbesondere über ein 5G-Netz erfolgen.
Im Betrieb wird die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 zunächst in einem demontierten Zustand zu dem Einsatzort transportiert. Dort wird sie montiert und insbesondere zusammengesetzt, wenn die Brückeneinrichtung 103 sich bereits auf den Gleisen 102 befindet. Nachfolgend werden in einem Einrichtmodus die Verfahrwägen 104 unabhängig voneinander so verfahren, dass diese in einer Hubposition unter dem Schienenfahrzeug 101 angeordnet sind.
In einem nachfolgenden Anhebemodus werden zunächst über die Kontrolleinrichtung 110 die Hubeinrichtungen 105 so angesteuert, dass das Schienenfahrzeug 101 in Waage gebracht wird. Dies kann über die Neigungssensoreneinrichtung 109 sichergestellt werden. Danach wird das Schienenfahrzeug 101 in Waage angehoben. Alternativ hierzu kann das Anheben des Schienenfahrzeugs 101 und das in Waage bringen des Schienenfahrzeugs 101 in einer gemeinsamen Bewegung der beiden Hubeinrichtungen 105 erfolgen. In einem nachfolgenden Verschiebemodus werden die beiden Verschiebewägen 104 parallel und synchron zueinander entlang der Brückeneinrichtung 103 verschoben, um das Schienenfahrzeug 101 in eine Absenkposition zu bringen.
Nachfolgend werden in einem Absenkmodus die Hubeinrichtungen 105 angesteuert, um das Schienenfahrzeug 101 , insbesondere in waagrechter Ausrichtung, auf das Gleis 102 abzusenken. Nach dem erfolgreichen Eingleisen des Schienenfahrzeugs 101 kann die Aufgleisbrückenvorrichtung 100 demontiert und wieder abtransportiert werden.
Die Figur 2 zeigt eine Explosionsdarstellung von einer konstruktiven Ausgestaltung der Aufgleisbrückenvorrichtung 100 in der Figur 1 als eine Aufgleisbrücke 1 . Diese besteht aus den Einzelkomponenten der eigentlichen Brücke 2, die die Brückeneinrichtung 103 bildet und die als ein an den Enden offenes Kastenprofil aus Metall ausgeführt sein kann und die mit ausreichend Tragegriffen 9 ausgestattet ist, damit sie vom Bedienpersonal, unter Wahrung der körperlichen Belastungsgrenzen, zum Einsatzort getragen werden kann. Die aus einem Hohlprofil bestehende Spindel 4 als Antriebsspindel 107 kann ebenfalls vom Bedienpersonal einfach getragen werden und kann mit ihren Lagerschalen 5 in die Lagerungen 3 der Aufgleisbrücke 2 eingelegt werden. Es ist Platz für zwei Spindeln vorhanden. Sollen statt zwei Zylinder lediglich ein Zylinder genutzt werden, so reicht es aus lediglich eine Spindel zu montieren. Der Antrieb 7, welcher jeweils ein Motormodul 108 bildet, wird nun an den Enden aufgesetzt, indem er mit dem Abtriebsende der Getriebewelle mittels z.B. einer Passfeder in die hohle Spindel eingeführt wird und sich mit einem Flansch auf den Lagerschalen abschließt, und diese einfasst. Der Flansch wird nun mit Bolzen 8 und 9 gegen axiales Herausrutschen und Verdrehen gesichert. Im Antrieb 7 integriert ist eine Sende / Empfängereinheit als Kontrolleinheit, um Funksignale mit dem Steuergerät 55 als Kontrolleinrichtung 110 austauschen zu können.
Die Verschiebewägen 10, 104 werden mit ihren Rollen als Lagerung auf die Aufgleisbrücke 2 aufgesetzt. Dabei ist der Mitnehmer 6 auf der Spindel 4 an der Unterseite des Verschiebewagens 10, 104 in eine entsprechende Ausnehmung einzuführen, sodass sich die Längsbewegung des Mitnehmers 6 auf den Verschiebewagen 10 übertragen lässt. Die Ausgleichsplatte 11 ist in eine Nut an der Oberseite des Verschiebewagens einzulegen, sodass die Ausgleichsplatte querverschiebbar ist, um in dieser Richtung Bewegungen des Fahrzeugs während des Aufgleisens auszugleichen.
Ziffer 20 bezeichnet einen Hubzylinder als Teil der Hubeinrichtung 105 zum Anheben des entgleisten Fahrzeugs. Dieser ist in Figur 3 als Teleskopzylinder ausgebildet dargestellt. Zylinderkörper 21 , großer Teleskopkolben 22, kleiner Teleskopkolben 23, Führungsring 25 und Kolbenschutzplatte 24 bilden dabei eine Einheit. Der Zylinderkörper 21 weist an einer Seite eine Fläche 21 a auf an der der Antrieb 27 einfach, unter Verwendung geeigneter Dichtungen und Befestigungsmittel, angebracht werden kann. Der Antrieb 27 beinhaltet den elektrischen Antriebsmotor, der eine hydraulische Kolbenpumpe antreibt. Ferner beinhaltet der Antrieb 27 die für die Steuerung des Hubzylinders benötigten Hydraulikventile, beispielsweise zur Überdruckabsicherung. Ebenfalls beinhaltet der Antrieb 27 ein fernsteuerbares Ventil 41 , um die Bewegungsrichtung des Zylinders zu steuern und um die Bewegungsgeschwindigkeit zu steuern. Bei diesem Ventil kann es sich beispielsweise um ein magnetgesteuertes 4/3-Wegeventile handeln, das sich durch einen geeigneten Steuerstrom aktivieren lässt. Ein Sender / Empfänger als Kontrolleinheit, um Steuersignale mit dem Steuergerät 55 austauschen zu können ist ebenfalls im Antrieb integriert. Kolbenschutzplatte 24 und Führungsring 25 sind mit Sensoren ebenfalls so ausgerüstet, dass eine berührungslose Messung des Kolbenhubweges möglich ist. Der Hydraulikölbehälter 26 wird auf den Antrieb 27 aufgesattelt und mit diesem mechanisch und hydraulisch verbunden. Durch diese Verbindung wird ein federbelastetes Verschlussventil im Stutzen des Hydrauliktanks 26 dadurch geöffnet, dass es in die entsprechende Bohrung im Antrieb 27 eingeführt wird in der sich ein Stößel befindet, der das Verschlussventil öffnet. Wird der Hydraulikölbehälter demontiert, so wird das Verschlussventil mit Hilfe der Federkraft geschlossen, sodass kein Hydrauliköl aus dem Behälter entweichen kann. Mit Hilfe des Stromkabels 29 wird der Antrieb 27 mit einer elektrischen Energiequelle verbunden. Dadurch, dass sich der Antrieb 27 und der Hydrauliköltank 26 schnell montieren / demontieren lassen ergeben sich weitere Vorteile. Beispielsweise können beide verwendet werden, um einen gleichartigen jedoch in seiner Größe unterschiedlichen Hydraulikzylinder anzutreiben ohne, dass dafür gleich ein zusätzlicher Antrieb angeschafft werden muss. Auch ist es möglich Hydrauliktank, Antrieb oder Hubzylinder im Falle eines Defekts leicht separat der Reparatur zu zuführen und unter Verwendung entsprechender Ersatzkomponenten trotzdem eine funktionierende Einheit zusammenstellen zu können.
Ziffer 35 in der Figur 4 beschreibt einen exemplarischen Hydraulikschaltplan des Hubzylinders 20. Ein Elektromotor 51 treibt dabei z.B. eine Kolbenpumpe an die einen Hochdruckteil 50 und einen Niederdruckteil 49 aufweist. Die von den beiden Teilen erzeugten Förderströme passieren jeweils ein Rückschlagventil 47, 48 bevor der Förderstrom des Niederdruckteils 49 an einem Druckumschaltventil 46 ansteht. Der Förderstrom des Hochdruckteils 50 dient dem Druckumschaltventil 46 als Steuergröße. Das Druckumschaltventil besitzt eine Federrückstellung, die auf den gewünschten Umschaltdruck fest eingestellt ist. Überschreitet der Druck des Hochdruckteils 50, der als Steuerdruck am Druckumschaltventil 46 fungiert, nun diesen Umschaltdruck, so wird das Druckumschaltventil 46 geöffnet und der Niederdruckteil 49 kann in den Hydraulikölbehälter 52 abfließen. So ist sichergestellt, dass die benötigte Antriebsleistung des Motors ausreicht, um den Hubzylinder in einem niederen Druckbereich schnell verfahren zu können, da der Hochdruckteil 50 und Niederdruckteil 49 gemeinsam in den Hydraulikzylinder 36 geführt werden und in einem höheren Druckbereich, der nicht mehr dem schnellen Verfahren, sondern dem langsamen, kraftvollen Anheben dient, nicht überschritten wird. Wird der Niederdruckteil 49 nicht durch das Druckumschaltventil 46 in den Hydraulikölbehälter 52 abgeführt, so passiert dieser ein weiteres Rückschlagventil 45 und vereinigt sich mit dem Förderstrom des Hochdruckteils 50. Dieser passiert vor dem Zusammenfluss mit dem Niederdruckteil 49 ein Druckbegrenzungsventil 44 mit dem der zulässige Systemdruck geregelt wird. Hier dient der Hochdruckteil 50 ebenfalls als Steuergröße am Druckbegrenzungsventil 44. Wird der dort eingestellte Druck überschritten, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 44 gegen eine Federkraft und entlässt den Förderstrom in den Hydraulikölbehälter 52 so lange, wie der Einstelldruck überschritten wird. Wird dieser wieder unterschritten, so schließt das Druckbegrenzungsventil 44 und der Förderstrom kann weiter in Richtung 4/3 Wegeventil 41 fließen. Dieses weist eine Betätigungsart auf, die elektronisch fernsteuerbar ist, beispielsweise wie in Fig. 4 dargestellt eine elektromagnetische Betätigung 42. Ferner weist das 4/3 Wegeventil 41 eine Federrückstellung 43 auf, mit der das 4/3 Wegeventil 41 in der in Fig. 4 dargestellten Mittelstellung zurückgeführt wird, sobald die elektromagnetische Ventilbetätigung 42 nicht aktiviert wird. Somit ist gewährleistet, dass durch diese sogenannte Totmann-Schaltung sich der Flubzylinder 36 nicht bewegt, wenn die Betätigung nicht aktiviert wird. Wird nun das 4/3 Wegeventil 41 durch einen Steuerbefehl der elektromagnetischen Betätigung, beispielsweise nach rechts in Fig. 4, ausgelenkt, so kann der Hydraulikölstrom des Hochdruckteils 50 und ggf. des Niederdruckteil 49 auf der linken Seite des Anschlusses das 4/3 Wegeventil 41 in Richtung Hydraulikzylinder 36 passieren, während der Ölstrom, der vom Hydraulikzylinder 36 zurückkommt das 4/3 Wegeventil 41 ebenfalls, allerdings auf der rechten Seite des Anschlusses, passieren kann und so in den Hydraulikölbehälter 52 abgeleitet werden kann. Nach Verlassen des 4/3 Wegeventils 41 fließt der Hydraulikölstrom auf zwei Rückschlagventile 39 und 40 zu, welche der Positionshaltung des Hydraulikzylinders 36 dienen, wenn sich das 4/3 Wegeventil 41 in der Mittelstellung befindet. Der Hydraulikölstrom kann nun das Rückschlagventil 39 in Flussrichtung passieren. Gleichzeitig dient der Hydraulikölstrom als Steuergröße, um das Rückschlagventil 40 auf der Gegenseite, gegen die Federkraft, zu öffnen und somit dem aus dem Hydraulikzylinder 36 verdrängten Hydraulikölstrom den Weg zurück in den Hydraulikölbehälter 52 zu gewähren. Nach Verlassen der Rückschlagventile 39 und 40 fließt der Hydraulikölstrom auf den Hydraulikzylinder 36 zu. Auf dem Weg dorthin wird noch ein Sicherheitsventil 37 passiert an dem der Hydraulikölstrom auch als Steuergröße dient. Dieses Sicherheitsventil dient dazu, unzulässig große Druckspitzen in dem Hydraulikzylinder 36 auszuschließen, die z.B. durch externe Einflüsse, wie z.B. Lastverschiebung entstehen können und die den Zylinder beschädigen können. Übersteigt der Druck an der Steuerleitung den, an der Rückstellfeder des Sicherheitsventils eingestellten Druck, so öffnet das Ventil und der Druck wird entlastet, indem der Hydraulikölstrom das Sicherheitsventil 37 in Richtung Hydraulikölbehälter 52 passieren. Nun erreicht der Hydraulikölstrom den kolbenseitigen Anschluss am Hydraulikzylinder 36, kann dort den Hydraulikkolben in Richtung rechts in Fig. 4 bewegen. Das stangenseitig vorhandene Hydraulikölvolumen wird dadurch geringer, das Hydrauliköl wird in die Leitungen verdrängt. Zunächst passiert es ein stangenseitiges Sicherheitsventil 38, welches analog zu dem weiter oben beschriebenen kolbenseitigen Sicherheitsventil 37 arbeitet. Hiernach passiert der Hydraulikölstrom das Rückschlagventil 40, welches von dem, dem Hydraulikzylinder 36 zufließenden Hydraulikölstrom aufgedrückt wird, fließt dann durch das 4/3 Wegeventil 41 zurück in den Hydraulikölbehälter 52.
Durch Auslenken des 4/3 Wegeventils 41 in die Gegenrichtung - nach links in Fig. 4 - kann die Bewegungsrichtung umgekehrt werden. Der dem Hydraulikzylinder 36 zufließende Hydraulikölstrom erreicht diesen nun an dem stangenseitigen Anschluss und verdrängt das kolbenseitige Ölvolumen. Da der Hydraulikölstrom durch die Steuerleitung nun das Rückschlagventil 39 öffnet, kann der verdrängte kolbenseitige Hydraulikölstrom ungehindert in den Hydraulikölbehälter 52 zurückfließen.
Der Unterschied zu dem Stand der Technik besteht nun mindestens darin, dass die Betätigung 42 des 4/3 Wegeventils 41 z.B. mittels elektromagnetischen Signalen so erfolgt, dass die Betätigung des Ventils somit durch eine geeignete Fernsteuerung, insbesondere die Kontrolleinrichtung 110 stattfinden kann.
In der Figur 5 bezeichnet die Ziffer 55 ein Steuergerät als Kontrolleinrichtung 110. Bei diesem Steuergerät 55 kann es sich beispielsweise um einen Tabletcomputer oder ein Smartphone handeln, auf dem die Steuerungssoftware installiert ist und mit dem es möglich ist eine Funkverbindung mit den Komponenten des Aufgleissystems, zum Zwecke des Austauschs von Steuersignalen, herzustellen. Das Display 56 des Steuergeräts 55 dient dabei als Anzeigemittel um Daten so anzuzeigen, dass Sie vom Menschen als Bediener zu verarbeiten sind, andererseits dient es als Eingabeschnittstelle, mit der der Bediener Steuerbefehle an die Software übermitteln kann.
Die einzelnen Komponenten des Aufgleissystems müssen mit dem Steuergerät 55 verbunden werden. Damit die Steuerungssoftware die einzelnen Komponenten unterscheiden und gezielt ansprechen kann benötigt jede Komponente eine Identifikationsnummer - ID-Nummer. Ist der Steuerungssoftware diese ID-Nummer bereits bekannt, so kann das Aufnehmen der Komponente in den Steuerkreis leichter von Statten gehen.
Ein Hubzylinder, beispielsweise 20-1 , übermittelt Daten, die den Status des magnetisch ansteuerbaren 4/3-Wegeventils 41 mitteilen. Hierdurch kann die Steuerungssoftware feststellen mit welcher Geschwindigkeit und in welcher Richtung sich der Hubzylinder bewegt. Ebenfalls werden Daten der Hubwegmessung übermittelt. Dadurch ist die Steuerungssoftware in der Lage zu ermitteln, ob sich der Hubzylinder in einer Endlage befindet. Der Anpressdruck, mit dem sich der Hubzylinder 20-1 auf seine Aufstandsfläche abstützt, wird ebenfalls als Messwertsignal an das Steuergerät 55 übertragen. Hierdurch kann festgestellt werden, ob der Hubzylinder 20-1 allein auf der Aufstandsfläche steht und somit lediglich seine eigene Gewichtskraft den Messaufnehmer belastet, oder ob zusätzlich eine Last, beispielsweise ein Fahrzeug 60, angehoben worden ist und somit der Messwert am Boden des Hubzylinders 20-1 wesentlich größer, als durch die reine Gewichtskraft belastet ist.
Der Antrieb 7 der Aufgleisbrücke 1 sendet Signale, mit der die Steuerungssoftware ermitteln kann mit welcher Geschwindigkeit der Motor sich in welche Richtung dreht. Hierdurch kann die Steuerungssoftware feststellen, wie schnell sich der Verschiebewagen 10 in welche Richtung bewegt.
Ein optional anschließbarer Neigungssensor 57 als Neigungssensoreneinrichtung 109 kann ebenfalls Daten mit dem Steuergerät 55 austauschen. Mit Hilfe dieser Daten kann bestimmt werden, ob die Last, beispielsweise ein Fahrzeug 60, waagerecht zum Boden angehoben wurde oder ob sie zu einer Seite geneigt ist. Durch die Verarbeitung dieser Information ist die Steuerungssoftware des Steuergeräts 55 in der Lage gegenzusteuern, indem ein Hubzylinder 20 etwas weiter ausfährt als der andere und somit die Last in Waage kommt.
Beschreibung der Erfindung anhand eines Fallbeispiels:
In der Figur 6 ist ein entgleistes Fahrzeug 60 als Schienenfahrzeug 101 , mit seinem Wagenkasten 61 , dem Drehgestell 62 und seinem Rad 63 zu sehen. Ebenfalls zu erkennen ist, dass das Rad 63 sich neben der Schiene 64 befindet. Auf dem Drehgestell 62 ist bereits der elektronische Neigungssensor 57 angebracht. Die Aufgleisbrücke 1 ist ebenfalls vor dem Wagen quer auf den Schienen liegend montiert. Figur 7 zeigt den nächsten Schritt, in dem die Brücke 1 unterhalb des Drehgestells 62 des Eisenbahnwagens 60 verschoben wurde. Auf den sich an den Enden befindlichen Verschiebewägen sind die Hubzylinder 20 aufgestellt worden.
In Figur 8 wurden der vordere und hintere Verschiebewagen 10 mit dem darauf befindlichen Hubzylinder 20 unter die Anhebepunkte des Drehgestells 62 positioniert. Dazu sind durch den Bediener die entsprechenden Steuersignale an die Antriebe 7 mittels des Steuergeräts 55 übermittelt worden. Entgegen dem Verschieben der Verschiebewägen 10 während des Aufgleisens, wo diese sich gemeinsam, mit gleicher Geschwindigkeit in die gleiche Richtung bewegen müssen, kann man sich hier einen Einrichtemodus vorstellen, indem die einzelnen Verschiebewägen 10 separat angesteuert werden können, damit sie sich unabhängig voneinander Positionieren lassen.
Figur 9 zeigt den nächsten Schritt, indem bereits mit dem eigentlichen Aufgleisen begonnen wurde. Hierzu sind die Kolben 22 und 23 der Hubzylinder 20 so weit ausgefahren worden, dass sich das angehobene Drehgestell 62 mit dem Wagenkasten 61 und dem Rad 63 sicher auf beiden Seiten über der Schiene 64 befindet. Durch Auswerten der Signale des Neigungssensors 57 durch das Steuergerät 55 und übermitteln der entsprechenden Steuerbefehle an die beiden Hubzylinder 20 ist sicher gestellt worden, dass sich das Fahrzeug 60 waagerecht über den Schienen 64 befindet.
In Figur 10 wird das verschobene Fahrzeug 60 dargestellt. Durch Eingabe in das Steuergerät 55 sind die beiden Verschiebewägen 10 simultan so lange in eine Richtung gefahren, bis der Bediener diese Verfahrbewegung gestoppt hat. Vorteilhafterweise findet das Verfahren in einem speziellen Modus statt, damit die Antriebe 7 die richtige Drehrichtung haben, die jedoch bei beiden unterschiedlich sein muss, um simultan beide Verschiebewägen 10 in eine Richtung verfahren zu können. Der Bediener stoppt die Verfahrbewegung üblicherweise dann, wenn die Räder 63 sich genau über den Schienen 64 befinden. Da sich das Fahrzeug 60 auf der Seite, die der Seite an der angehoben wird, gegenüberliegt fest im Gleis befindet, dient diese Seite als Drehpunkt. Um diesen Drehpunkt verschwenkt das Fahrzeug 60 durch die Längsbewegung beim Verschieben. Die dadurch entstehende Bewegung des Fahrzeugs 60 in Längsrichtung der Schienen 64 wird durch die Ausgleichsplatten 11 auf den Verschiebewägen 10 ausgeglichen, sodass es hier zu keinen gefährlichen Verspannungen kommen kann und das Fahrzeug 60 somit sicher bewegt werden kann.
Befindet sich das Fahrzeug 60 nun genau über den Schienen 64, so kann das Fahrzeug 60 abgesenkt werden. Dies ist in Figur 11 dargestellt. Dafür werden die Steuerventile der Hubzylinder 20 durch Eingabe am Steuergerät 55 so eingestellt, dass die Hubzylinder 20 einfahren. Dadurch, dass die Steuerung gleichzeitig die Signale des Neigungssensors 57 auswertet, wird sichergestellt, dass sich das Fahrzeug 60 waagerecht auf die Schienen 64 absenkt und somit eingegleist ist. Hierbei ist es jedoch von Vorteil, wenn die Steuerung einen speziellen Absenkmodus hierfür bereithält. Dadurch, dass jeder der beiden Hubzylinder 20 Informationen über den Kolbenhubweg und den Anpressdruck an die Steuerungssoftware im Steuergerät 55 übermittelt, kann die Steuerungssoftware daraus ermitteln, ob jeder der beiden Hubzylinder 20 immer noch das Fahrzeug 60 trägt, indem der Anpressdruck am Boden der Hubzylinder 20 ausgewertet wird und ob die Kolben 22 und 23 der Hubzylinder 20 zu einem Teil ausgefahren sind, indem der Kolbenhubweg, der an das Steuergerät 55 übermittelt wird, ausgewertet wird. In Kombination mit der Information des Neigungssensors 57 ist die Steuerungssoftware des Steuergeräts 55 nun in der Lage zu ermitteln, ob das abzusenkende Fahrzeug 60 sich in Waage befindet oder nicht und falls nicht, auf welcher Seite es zu weit hoch steht. Auf dieser Seite muss nun der Hubzylinder 20 weiter eingefahren werden als auf der gegenüber liegenden Seite. Dadurch, dass die Steuerungssoftware des Steuergeräts 55 nun ebenfalls Informationen darüber hat ob die Hubzylinder 20 bereits ganz eingefahren sind und ob sie weiterhin das Fahrzeug 60 angehoben haben kann die Steuerungssoftware feststellen, ob bereits auf einer Seite das Fahrzeug 60 sich mit dem Rad 63 auf der Schiene 64 befindet und somit auf dieser Seite kein Ausgleich mehr stattfinden muss, sondern dass lediglich der andere Hubzylinder 20 noch weiter abgesenkt werden muss um das Absenken zu beenden oder ob beide Hubzylinder 20 noch ausgefahren sind und das Fahrzeug 60 immer noch angehoben haben und somit das Absenken noch nicht beendet ist und deshalb eine Ausgleichshandlung eingeleitet werden muss, um das Fahrzeug 60 beim Absenken wieder in die Waage zu bringen.
Im Anschluss daran werden die beiden Hubzylinder 20 wieder komplett eingefahren, wie dies in Figur 12 angedeutet ist. Das gesamte Aufgleissystem wird nun in umgekehrter Reihenfolge abgebaut, wie es aufgebaut wurde.
Insbesondere wird ein Verfahren zum Betrieb eines von den Bedienpersonen einfach transportierbaren und montierbaren Aufgleissystems offenbart, welches aus dem Aufgleisbrückensystem 1 mit mindestens einer Antriebsspindel 4, die mindestens einen Verschiebewagen 10 antreibt und die selber durch einen Antrieb 7 in Drehbewegung versetzt werden kann, mindestens einem Hubzylinder 20 mit Antrieb- Pumpeneinheit 27 und Hydraulikölbehälter 26 und einem Steuergerät 55 besteht, wobei der Antrieb 7 Signale über den Strombedarf und die Drehrichtung an das Steuergerät 55 übermittelt, der Hubzylinder 20 Daten über Kolbenhubweg, die Position des fernsteuerbaren 4/3-Wegeventils 41 sowie den Anpressdruck am Boden des Zylinderkörpers 21 an das Steuergerät 55 übermittelt, das Steuergerät 55 eine Sende und Empfängereinheit aufweist und ein Software aufweist, die die empfangenen Signale auswertet und so verarbeitet, dass die vom Bediener am Display 56 des Steuergeräts 55 eingegebenen Befehle sinnvoll unterstützt werden.
Optional können sich bei dem Verfahren die Antriebe 7 und die Hubzylinder 20 durch entsprechende Identifikationsnummern eindeutig in der Steuerungssoftware zuordnen lassen.
Optional kann sich bei dem Verfahren ein zusätzlicher Neigungssensor 57 mit dem Steuergerät 55 verbunden werden der ebenfalls eine spezielle einzigartige Identifikationsnummer hat, um Informationen über die Neigung der Last zu erhalten und entsprechende Reaktionen berechnen und an die Hubzylinder 20 übermitteln zu können.
Optional hat bei dem Verfahren die Steuerungssoftware einen Einrichtemodus, indem beide Verschiebewägen 10 unabhängig voneinander gleichzeitig oder nacheinander bewegt werden können. Optional hat bei dem Verfahren die Steuerungssoftware einen Einrichtemodus, indem beide Hubzylinder 20 unabhängig voneinander gleichzeitig oder nacheinander, auch in unterschiedliche Richtungen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt werden können.
Optional hat bei dem Verfahren die Steuerungssoftware einen Anhebemodus, indem die Neigung des Fahrzeugs 60 ausgewertet wird und die Hubzylinder 20 so lange unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten aufweisen, bis das Fahrzeug 60 dadurch in Waage gekommen ist, danach die Verfahrgeschwindigkeiten der beiden Hubzylinder 20 angeglichen werden, um ein weiteres waagerechtes Anheben des Fahrzeugs 60 sicher zu stellen.
Optional hat bei dem Verfahren die Steuerungssoftware einen Absenkmodus, indem die Neigung des Fahrzeugs 60 und der Anpressdruck am Boden des Zylinderkörpers 21 des Hubzylinder 20 ausgewertet wird und die Hubzylinder 20 so lange unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten aufweisen, bis das Fahrzeug 60 dadurch in Waage gekommen ist solange beide Hubzylinder das Fahrzeug 60 tragen, hiernach die Verfahrgeschwindigkeiten der beiden Hubzylinder 20 angeglichen werden um ein weiteres waagerechtes Absenken des Fahrzeugs 60 sicher zu stellen.
Optional hat bei dem Verfahren die Steuerungssoftware einen Verschiebmodus, indem die Drehrichtung die Höhe des elektrischen Stroms, der Spannung und der Frequenz des Antriebs 7 ausgewertet werden und durch die Steuerungssoftware so eingestellt werden, dass sich beide Verschiebewägen 10 auf einer Aufgleisbrücke 2 simultan mit gleicher Geschwindigkeit in gleiche Richtung bewegen.
Optional kann bei dem Verfahren die Steuerungssoftware bis zu 4 Hubzylinder 20, 4 Antriebe 7 und/oder 3 Neigungssensoren 57 verarbeiten.
Optional kann bei dem Verfahren das Bewegungsgewinde der Spindel 4 selbsthemmend ausgelegt sein, sodass ohne, dass der Antrieb 7 aktiv ist, die Last, die sich auf den Verschiebewagen abstützt, nicht wegrollen kann, wenn die Brücke nicht waagerecht auf den Schienen liegt. Optional kann die Kontrolleinrichtung mehrere Aufgleisbrückenvorrichtungen und/oder mehrere Aktoren von unterschiedlichen Aufgleisbrückenvorrichtungen kontrollieren.
Bezugszeichenliste
1 Aufgleisbrückensystem
2 Aufgleisbrücke
3 Lagerschalen
4 Antriebsspindel
5 Lagerung der Antriebsspindel
6 Mitnehmer
7 Antrieb
8 Absteckstift
9 Tragegriff
10 Verschiebewagen
11 Ausgleichsplatte
20 Hubzylinder
21 Zylinderkörper
21a Montagefläche für Antrieb
22 großer Kolben
23 kleiner Kolben
24 Kolbenschutzplatte
25 Führungsring
26 Hydraulikölbehälter
27 Antrieb-Pumpeneinheit
28 Dicht- und Befestigungsmittel
29 Versorgungsleitung für elektrische Energie
35 exemplarischer Hydraulikschaltplan eines Hubzylinder
36 doppelt wirkender Hydraulikzylinder
37 kolbenseitiges Sicherheitsventil
38 stangenseitiges Sicherheitsventil
39 kolbenseitiges, entsperrbares Rückschlagventil
40 stangenseitiges, entsperrbares Rückschlagventil 41 4/3 Wegeventil
42 elektromagnetische Ventilbetätigung
43 Federrückstellung
44 Druckbegrenzungsventil
45 Rückschlagventil
46 Druckumschaltventil
47 Rückschlagventil in Hochdruckleitung
48 Rückschlagventil in Niederdruckleitung
49 Hydraulikpumpe für Niederdruck
50 Hydraulikpumpe für Hochdruck
51 Antriebsmotor
52 Hydraulikölbehälter
55 Steuergerät
56 Display
57 Neigungssensor
60 Fahrzeug
61 Fahrzeugkasten
62 Drehgestell
63 Rad
64 Schiene
100 Aufgleisbrückenvorrichtung
101 Schienenfahrzeug
102 Gleis
103 Brückeneinrichtung
104 Verschiebewagen
105 Hubeinrichtung
106 Antriebseinrichtungen
107 Antriebsspindel
108 Motormodul
109 Neigungssensoreneinrichtung
110 Kontrolleinrichtung

Claims

Patentansprüche:
1 . Aufgleisbrückenvorrichtung (100) für ein Schienenfahrzeug (101 ) mit einer Brückeneinrichtung (103), mit zwei Verschiebewägen (104), wobei die Verschiebewägen (104) an der Brückeneinrichtung (103) verschiebbar gelagert sind, mit zwei Hubeinrichtungen (105) zum Anheben des Schienenfahrzeugs (101 ), wobei die Hubeinrichtungen (105) auf den Verschiebewägen (104) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Verschiebewägen (104) elektromotorisch unabhängig voneinander verschiebbar sind.
2. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch zwei Antriebseinrichtungen (106) zur Verschiebung der Verschiebewägen (104) an der Brückeneinrichtung (103).
3. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtungen (106) jeweils als ein Spindelantrieb mit einer Antriebsspindel (107) und einem Motormodul (108) zum Antreiben der Antriebsspindel (107) ausgebildet sind.
4. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motormodule (108) gegenüberliegend endseitig an der Brückeneinrichtung (103) angeordnet sind.
5. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese modular ausgebildet ist, wobei die Antriebsspindeln (107), die Motormodule (108), die Hubeinrichtungen (105) und die Brückeneinrichtung (103) voneinander trennbar ausgebildet sind.
6. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kontrolleinrichtung (110) zur Steuerung der Aufgleisbrückenvorrichtung (100).
7. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (110) zur unabhängigen Steuerung der Verschiebewägen (105) und der Hubeinrichtungen (105) ausgebildet ist.
8. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (110) zur kabellosen Steuerung der Aufgleisbrückenvorrichtung (100) ausgebildet ist.
9. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Motormodule (108) und/oder die Hubeinrichtungen (105) jeweils eine unabhängige Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit der Kontrolleinrichtung (110) aufweisen.
10. Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Neigungssensoreneinrichtung (109) zur Erfassung eines Neigungswinkels des Schienenfahrzeugs (101 ), wobei die Neigungssensoreneinrichtung (109) mit der Kontrolleinrichtung (110) datentechnisch verbunden ist.
11 . Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine beliebige Auswahl der nachfolgenden Betriebsmodi einnehmen kann: Einrichtmodus, Anhebemodus, Absenkmodus und/oder Verschiebemodus.
12. Verfahren zum Betreiben der Aufgleisbrückenvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgleisbrückenvorrichtung (100) in einer Arbeitsposition auf einem Gleis (102) angeordnet wird, die Verschiebewägen (104) unabhängig voneinander jeweils in eine Hubposition gefahren werden und nachfolgend das Schienenfahrzeug (101) durch die Hubeinrichtungen (105) angehoben wird und das Schienenfahrzeug (101) mittels der Verschiebewägen (105) in eine Eingleisposition verfahren wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgleisbrückenvorrichtung (100) getrennt und/oder demontiert zu der Arbeitsposition gebracht wird und in der Arbeitsposition montiert wird.
PCT/EP2022/063400 2021-05-28 2022-05-18 Aufgleisbrückenvorrichtung sowie verfahren zum betreiben der aufgleisbrückenvorrichtung WO2022248298A1 (de)

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