DE1059943B - Dreistufiger hydraulischer Fahrantrieb fuer schienenfahrbare Gleisbaumaschinen - Google Patents

Description

In den letzten Jahren sind im Zuge der Mechanisierung der Unterhaltung und Erneuerung des Eisenbahnoberbaues zahlreiche gleisfahrbare Arbeitsgeräte und Maschinen gebaut worden. Zum Teil sind diese Maschinen als zwei- oder mehrachsige Fahrzeuge mit eigenem Achsantrieb ausgerüstet. Als Kraftquelle dienen dabei vorwiegend Verbrennungkraftmaschinen. Die Kraftübertragung auf die Laufachsen erfolgt teilweise auf rein mechanischem, elektrischem oder auch hydraulischem und pneumatischem Wege. Durch die Eigenart des Oberbaues mit den in einer Schotterbettung in bestimmten Abständen eingelegten Schwellen ist es vielfach erforderlich, die Arbeitsmaschine von Schwelle zu Schwelle vorfahren und jeweils anhalten zu können. Darüber hinaus bedingt das schnelle Freimachen der Baustellengleise für den normalen Zugverkehr sowie die Forderung nach größter Beweglichkeit der Geräte bei der Fahrt von einer Baustelle zur anderen eine Streckenfahrgeschwindigkeit von mindestens 40 bis 50 km/h.

Es sind bei mechanischen Kraftübertragungen Steuerungen bekannt, bei denen das Vorfahren von Schwelle zu Schwelle und das jeweilige Abbremsen der Maschine durch einen einzigen hand- oder fußbetätigten Hebel bewirkt wird. Die Einhebelsteuerungen entstanden aus dem Bedürfnis einer möglichst einfachen Bedienung der Fahrwerksteuerung, damit das Bedienungspersonal seine Aufmerksamkeit vorwiegend dem eigentlichen Arbeitsvorgang der Maschine widmen kann. Außer der Einhebelsteuerung sind bei solchen Maschinen dann noch weitere Steuerungseinrichtungen vorhanden, beispielsweise zur Streckenfahrt für die Drehzahlverstellung des Motors, für die Motorkupplung, für die Gangschaltung und die Bremse.

Neben den genannten Antrieben mit rein mechanischer Kraftübertragung sind solche mit hydraulischer Kraftübertragung bekannt. Von der Kraftquelle, meist einem Verbrennungsmotor, werden dabei eine oder mehrere Öldruckpumpen angetrieben, deren unter Druck stehender Förderstrom in einem Ölmotor in Drehbewegung umgewandelt wird. Von dort erfolgt die Kraftübertragung über geeignete Antriebselemente auf die Laufachsen der Maschine. Die genannten hydraulischen Antriebe werden teils einstufig, teils stufenlos regelbar, teils mehrstufig ausgeführt. Von den letztgenannten sind die bisher bekannten dreistufigen Antriebe so gebaut, daß drei Öldruckpumpen, deren Förderstrom durch getrennte, jeweils einer Pumpe zugeordnete Steüerorgane gesteuerr wirdrden Fahrölmotor mit einem der Leistung der zugeschalteten Pumpen entsprechenden Förderstrom beaufschlagen. Diese Anordnung macht eine der Anzahl der verwendeten Pumpen entsprechende Anzahl von" Be-Dreistufiger hydraulischer Fahrantrieb
für schienenfahrbare Gleisbaumaschinen

Anmelder:

Rheiner Maschinenfabrik

Windhoff Akt.-Ges.,
Rheine (Westf.), Hovestr. 10

Franz Windhoff, Rheine (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

dienungshebeln erforderlich, wobei zusätzlich eine Betätigung für die Bremse vorgesehen werden muß.

Der Vorteil der Anwendung hydraulischer Fahrantriebe bei Gleisbaumaschinen liegt im wesentlichen in der weitgehenden Narrensicherheit durch Schutz aller Antriebsteile vor Überbelastung beim selbsttätigen Öffnen der Sicherheitsventile nach Erreichung des zulässigen Maximaldruckes im hydraulischen System. Durch die Tatsache, daß die Arbeitsbewegungen dieser Maschinen nach dem derzeitigen Entwicklungsstand vorwiegend hydraulisch bewirkt werden, ergeben sich bei der Verwendung auch hydraulischer Fahrantriebe in den meisten Fällen erhebliche Vereinfachungen und Verbilligungen in der Gesamtanordnung der Maschinen dadurch, daß die für die Arbeitshydraulik ohnehin erforderlichen öldruckpumpen ebenfalls für die Fahrhydraulik benutzt werden können. Auf Grund der Tatsache, daß heute vielfach angelernte Hilfskräfte zur Bedienung der Maschinen herangezogen werden, erscheint es unumgänglich, neben der Narrensicherheit auch eine möglichst weitgehende Vereinfachung der Steuerung und Bedienung der Gleisbaumaschinen zu erreichen. Die bisher bekannten Steuerungen mehrstufiger hydraulischer Fahrantriebe sind in dieser Hinsicht nicht zufriedenstellend. Den dargelegten Erfordernissen der Praxis genügt der neue dreistufige hydraulische Fahrantrieb für schienenfahrbare Gleisbaumaschinen nach der Erfindung, bei dem nur zwei öldruckpumpen mit verschiedenen Fördermengen vorgesehen sind, deren ölströme wahlweise entweder jeder einzeln für sich oder beide gemeinsam den Ölmotor beaufschlagen, gesteuert durch einen von Hand betätigten Stufenschalter, dem in der Zuleitung von der öldruckpumpe mit der

909 558/88

kleinen Fördermenge ein fußbetätigter Steuerschieber vorgeschaltet ist, durch den der ölstrom dieser öldruckpumpe wahlweise entweder dem Stufenschalter oder unmittelbar dem Ölmotor oder einem Bremszylinder zur Bremsung des Fahrzeuges zugeleitet werden kann.

Die Zeichnung stellt den hydraulischen Schaltplan zu einem solchen Fahrantrieb dar.

Zwei durch einen Verbrennungsmotor angetriebene öldruckpumpen 1 und 2 mit verschiedenen Fördermengen, von denen die Pumpe 1 die kleinere und die Pumpe 2 die größere Fördermenge hat, beaufschlagen über mehrere hydraulische Regel- und Steuereinrichtungen einen Ölmotor 3, welcher über ein geeignetes Getriebe eine Fahrzeugachse antreibt. Ein Schieber 4 ermöglicht es, wahlweise Links- bzw. Rechtslauf des Ölmotors zu erzielen und somit die Fahrtrichtung zu wählen. Der Schieber 4 hat drei Schaltstellungen. In Mittelstellung sind' die Anschlüsse Pi und T 4 verbunden, die Anschlüsse Ai und 54 sind blockiert. Das von den Pumpen geförderte öl fließt so vom Schieber 4 direkt zurück in den öltank.

In der zweiten Stellung des Schiebers 4 sind die Anschlüsse P4 mit Ai und 54 mit T4 verbunden. Das Drucköl gelangt in den Ölmotor 3 (Rechtslauf) und strömt zurück in den öltank.

In der dritten Stellung des Schiebers 4 sind die Anschlüsse P4 mit 54 und Ai mit Ti verbunden. Das Drucköl gelangt in den Ölmotor 3 (Linkslauf) und strömt zurück in den öltank.

Durch einen Stufenschalter 5 mit vier Schaltstellungen ist es möglich, wahlweise die Druckölströme der Pumpe 1 oder 2 getrennt oder aber gemeinsam auf den Ölmotor 3 zu leiten, so daß infolge der verschiedenen Fördermengen der Pumpen 1 und 2 drei verschiedene Geschwindigkeiten zu erzielen sind.

In der ersten Schalterstellung (Stillstand des Ölmotors) sind die Anschlüsse AS und B5 blockiert, während T5 ud PS miteinander verbunden sind. Das von den Pumpen 1 und 2 geförderte Drucköl kann nicht durch den Stufenschalter 5 fließen, sondern geht über die Druckeinsteil- und Sicherheitsventile 6 bzw. 7 oder über das Entladeventil 9 (s. unten) direkt zurück zum öltank.

In der zweiten Schalterstellung (erste langsame Fahrstufe) sind die Schalteranschlüsse 55 mit T5 und AS mit P 5 verbunden. Das von der Pumpe 1 geförderte Drucköl kann bei Mittelstellung des Steuerschiebers 8 (s. unten) ungehindert über den Stufenschalter 5 und ein Rückschlagventil 12 in die Zuflußleitung zum Schieber 4 strömen (Anschluß P4) und von dort zum Ölmotor 3. Das von der Pumpe 2 geförderte öl strömt drucklos durch den Stufenschalter 5 zurück zum öltank.

In der dritten Stellung dtes Stufenschalters 5 (zweite mittlere Fahrstufe) sind die Anschlüsse AS mit TS und 55 mit P5 verbunden. Jetzt kann das von der Pumpe 2 geförderte Drucköl den Ölmotor 3 beaufschlagen, während das von der Pumpe 1 geförderte öl drucklos durch den Stufenschalter 5 zum öltank zurückfließt.

In der vierten Stellung des Stufenschalters 5 (dritte größte Fahrstufe) sind die Anschlüsse AS und 55 mit TS verbunden, während der Anschluß PS blockiert ist. Nun können die Förderströme der beiden Pumpen 1 und 2 zum Ölmotor 3 gelangen. Mit Hilfe des Stufenschalters 5 wird das Fahrzeug bei Streckenfahrt gesteuert, und zwar werden zweckmäßig der Schieber 4 und der Stufenschalter 5 von der Hand betätigt.

In der Druckleitung zwischen der Ölpumpe 1 und dem Stufenschalter 5 ist ein weiterer fußbetätigter Steuerschieber 8 eingebaut. Dieser Steuerschieber dient einmal zum Vorfahren der Maschine von Schwelle zu Schwelle während der Arbeit und zum anderen zur Bremsbetätigung. Der Steuerschieber 8 besitzt dlrei Schaltstellungen, nämlich eine innere, mittlere und äußere. In Mittelstellung sind die Anschlüsse P 8 und TS miteinander verbunden, während gleichzeitig die Anschlüsse AS und 58 blockiert sind. Das von der Pumpe 1 geförderte Drucköl kann somit ungehindert durch den Steuerschieber 8 hindurchströmen zum Stufenschalter 5, Anschluß 55. Bei Streckenfahrt der Maschine befindet sich der Steuerschieber 8 in der obengekennzeichneten Mittelstellung. Zweckmäßigerweise wird für den Steuerschieber 8 eine Ausführung gewählt, bei welcher die Rückführung in die Mittelstellung aus den beiden äußeren Stellungen heraus selbsttätig durch Federkraft bewirkt wird.

ao In der zweiten, inneren Stellung des Steuerschiebers 8 sind die Anschlüsse P 8 mit 5 8 und A 8 mit T 8 verbunden. Das Drucköl von Pumpe 1 gelangt dadurch über ein Rückschlagventil 11 und den Schieber 4 zum Ölmotor 3.

Beim Übergang von der inneren in die dritte, äußere Stellung des Steuerschiebers 8 werden die Leitungen zwischen dem Steuerschieber 8 und dem Ölmotor 3 drucklos. In der äußeren Stellung des Steuerschiebers 8 sind die AnschlüsseP8 mit AS und 58 mit TS verbunden. Das Drucköl von der Pumpe 1 gelangt über ein Entladeventil 10 und ein Druckeinstellventil 13 zu einem Bremszylinder 14, dessen Kolben durch. Anpressen der Bremsklötze an die Fahrzeuglaufräder die Fahrzeugbremse 15 betätigt.

Das regelbare Druckeinstellventil 13 dient dazu, die vom Bremszylinder 14 ausgeübte Bremskraft auf eine gewünschte Höhe zu begrenzen. Bei Einleitung der Bremsung kann das Drucköl ungehindert vom Anschluß AlZ zum Anschluß 513 in den Bremszylinder 14 strömen. Ist die Kolbenstange des Bremszylinders 14 so weit ausgefahren, daß der Bremsklotz am Laufrad der Maschine anliegt, öffnet sich bei dem gewählten Bremsdruck der Anschluß T13 am Druckeinstellventil 13, und das von Pumpe 1 über den Steuerschieber 8 und das Entladeventil 10 zum Druckeinstellventil 13 geförderte Öl kann über den Anschluß T13 zum öltank zurückfließen, während der Öldruck am Bremszylinder 14 und damit die Bremskraft konstant aufrechterhalten bleiben.

Das in der Bremsleitung vor dem Druckeinstellventil 13 angeordnete Entladeventil 10 dient zum Lösen der Bremse 15. Bei Einleitung der Bremsung mit dem Steuerschieber 8 ist im Entladeventil 10 freier öldurchfluß vom Anschluß A10 nach B10 möglieh. Der Anschluß TlO ist damit blockiert. Wird nun bei geschlossener Fahrzeugbremse 15 durch Betätigung des Steuerschiebers 8 (Vorfahren von Schwelle zu Schwelle) oder des Stufen-Schalters 5 (Streckenfährt) die Zuleitung zum Ölmotor 3 zwischen den Rückschlagventilen 11 und 12 und dem Schieber 4 unter Öldruck gesetzt, so erhält dabei gleichzeitig die am Anschluß SlO des Entladeventils 10 endende Steuerleitung 17 Druck, welcher im Entladeventil 10 den Anschluß TlO öffnet. Dadurch wird im Entladeventil 10 eine Verbindung geschaffen zwischen den Anschlüssen AlO, BIO und TlO, und die Bremsleitung zwischen dem Steuerschieber 8 und dem Bremszylinder 14 wird durch Abströmen des Öles zum öltank über den Anschluß TlO am Entladeventil 10 drucklos. Auf diese Weise kann die Feder 16 den

Bremsklotz und das Bremsgestänge einschließlich Kolbenstange des Bremszylinders 14 zurückziehen und damit die Fahrzeugbremse 15 lösen.

Aus vorbeschriebenem Zusammenhang ist ersichtlich, daß die Fahrzeugbremse 15 immer selbsttätig gelöst wird, sobald durch Betätigung des Stufenschalters 5 oder des Steuerschiebers 8 Drucköl über den Schieber 4 zum Ölmotor 3 fließt. Andererseits bleibt das Fahrzeug nach mit dem Steuerschieber 8 erfolgter Bremsung so lange gebremst, bis das Weiterfahren mit dem Stufenschalter 5 oder dem Steuerschieber 8 eingeleitet wird. Es bleibt auch dann gebremst, wenn der Steuerschieber 8 aus der Bremsstellung durch Federkraft in die Mittelstellung zurückgeht, da dabei der Anschluß A 8 abgesperrt wird, wodurch ein Rückfließen des im Bremszylinder 14 enthaltenen Drucköles verhindert wird. Das ist für Oberbaumaschinen dort von Wichtigkeit, wo durch die Arbeitswerkzeuge Kräfte in Längsrichtung auf das Fahrzeug übertragen werden. Ein Wegschieben der Maschine wird beim Arbeiten durch die stets geschlossene Bremse mit oben beschriebener Anordnung verhindert. Darüber hinaus bleibt die Bremse bei gebremst abgestelltem Fahrzeug und stillstehendem Antriebsmotor angelegt, so daß ein unkontrolliertes Wegrollen verhindert wird.

In der DrucköJleitung zwischen dem Druckeinstellventil 7 und dem Stufenschalter 5 ist ein weiteres Entladeventil 9 eingebaut, bei welchem die Anschlüsse A 9 und B9 für freien Drucköldurchfluß zum Stufenschalter 5 stets miteinander verbunden sind. Wird nun das Fahrzeug während der Streckenfahrt, wenn der Stufenschalter 5 in der obengekennzeichneten dritten oder vierten Stellung steht, in voller Fahrt durch Betätigung des Steuerschiebers 8 abgebremst, so pflanzt sich der in der Bremsleitung zum Entladeventil 10 und Druckeinstellventil 13 entstehende Druck fort in die am Anschluß S9 des Entladeventils 9 endende Steuerleitung 18 und bewirkt im Entladeventil 9 eine Verbindung des Anschlusses T9 mit den Anschlüssen A9 und B 9. Im gleichen Augenblick kann die gesamte von der Pumpe 2 herangeförderte ölmenge über den Anschluß T9 des Entladeventils 9 drucklos zum Öltank fließen. Die hinter dem Entladeventil 9 liegende Zuflußleitung zum Ölmotor 3 wird drucklos, und der Ölmotor 3 kann keine Leistung mehr abgeben.

Aus Obenstehendem sowie aus der Beschreibung des Steuerschiebers 8 ist ersichtlich, daß nach erfolgter Betätigung des Steuerschiebers 8 zum Zwecke der Fahrzeugbremsung, ganz gleich bei welchem Fahrzustand (Streckenfahrt oder Vorfahren von Schwelle zu Schwelle) sie erfolgt, keine der beiden ölpumpen 1 und 2 den Ölmotor 3 beaufschlagen kann. Nach erfolgter Bremsung kann die Bremse 15 erst dann gelöst werden, wenn über den Steuerschieber 8 oder den Stufenschalter 5 Drucköl in die Zuflußleitung zum Ölmotor 3 gelangen kann.

Alle in obiger Beschreibung erwähnten Steuerelemente sind von der einschlägigen Industrie hergestellte normale Aggregate.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ίο 1. Dreistufiger hydraulischer Fahrantrieb für

   schienenfahrbare Gleisbaumaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Öldruckpumpen (1, 2) mit verschiedenen Fördermengen vorgesehen sind, deren ölströme wahlweise entweder jeder einzeln für sich oder beide gemeinsam den Ölmotor (3) beaufschlagen, gesteuert durch einen von Hand betätigten Stufenschalter (5), dem in der Zuleitung von der öldruckpumpe (1) mit der kleinen Fördermenge ein fußbetätigter Steuerschieber (8) vorgeschaltet ist, durch den der ölstrom dieser öldruckpumpe (1) wahlweise entweder dem Stufenschalter (5) oder unmittelbar dem Ölmotor (3) oder einem Bremszylinder (14) zur Bremsung des Fahrzeuges zugeleitet werden kann.
2. 2. Fahrantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung zwischen dem Stufenschalter (5) und der öldruckpumpe (2) mit der größeren Fördermenge ein hydraulisch betätigtes Entladeventil (9) angeordnet ist, welches selbsttätig bei ansteigendem Druck im Bremszylinder (14) geöffnet wird, so daß beim Anziehen der Bremse (15) der ölstrom der öldruckpumpe (2) über das Entladeventil (9) drucklos zum Öltank zurückfließt.
3. 3. Fahrantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (8) so ausgebildet ist, daß die von ihm zum Bremszylinder (14) führende Verbindungsleitung beim Abschalten des den Bremszylinder (14) beaufschlagenden ölstromes abgesperrt wird und damit ein Rückfließen des im Bremszylinder (14) enthaltenen Drucköles ausgeschlossen ist.
4. 4. Fahrantrieb nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung zwischen dem Steuerschieber (8) und dem Bremszylinder (14) ein hydraulisch betätigtes Entladeventil (10) angeordnet ist, welches selbsttätig bei ansteigendem Druck im Ölmotor (3) geöffnet wird, so daß beim Anlassen des Ölmotors (3) das Drucköl aus dem Bremszylinder (14) abfließt und dadurch die Fahrzeugbremse (15) gelöst wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 949 111.

   Hierzu. 1 Blatt Zeichnungen