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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anhub und zum Schwenkantrieb
für die
schwenkbare und die Straßenlast
tragende Eisenbahnstruktur eines Waggons für den kombinierten Schienen-/Straßentransport.
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Die
Waggons für
den kombinierten Schienen-/Straßentransport
mit einer schwenkbaren, eine Straßenlast tragenden Eisenbahnstruktur
weisen größtenteils
interne Antriebsorgane auf, um den Schwenkantrieb der schwenkbaren
lasttragenden Eisenbahnstruktur zu gewährleisten.
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Es
handelt sich in der Regel um einfache, dem Waggon eigene Bordmittel,
welche die an Bord verfügbare
Energie nutzen.
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Beispielhaft
läßt sich
in diesem Zusammenhang die PCT-Anmeldung 8102142 des Anmelders BEHRENS
anführen.
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Die
vorbekannten Lösungen
sehen auch Getriebe- und Kupplungsmechanismen vor, um die Rotationsbewegung
der mechanischen Kraftquelle in eine Schwenkbewegung umzuwandeln.
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Diese
Lösungen
besitzen mehrere wesentliche Nachteile.
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Der
erste Nachteil betrifft den Energieverbrauch an Bord, der nicht
hoch sein kann und daher aufgrund der Untermotorisierung der Einrichtungen eine
geringe Betriebsgeschwindigkeit bedingt. Darüber hinaus wirkt sich der Energieverbrauch
nachteilig auf die anderen an Bord befindlichen Geräte aus,
insbesondere auf sicherheitsrelevante Geräte.
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Der
zweite Nachteil betrifft die Kosten derartiger Organe. Das System
benötigt
wenigstens ein Exemplar pro Waggon, das nicht für andere Waggons wiederverwendbar
ist.
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Der
dritte Nachteil betrifft die Amplitude des Schwenkmanövers. Tatsächlich erlaubt
keine der vorbekannten Vorrichtungen das Freisetzen sämtlicher
Enden der lasttragenden Eisenbahnstruktur und dadurch bedingt das
Erreichen einer größeren Amplitude
der Schwenkbewegungen. Das Ausmaß der Schwenkamplitude wirkt
sich entscheidend auf den Betriebskomfort und auf diese Weise auf
die Effizienz, die Sicherheit und die Geschwindigkeit im Betrieb
aus.
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Der
letzte Nachteil betrifft die spezielle Wartung der Organe, die zu
gewichtigen Zusatzkosten beim Unterhalt der Waggons führt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile
zugleich zu vermeiden, wobei überdies
eine gute Flexibilität
bei der Anwendung erhalten bleiben soll.
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Zu
diesem Zweck betrifft die Erfindung eine kombinierte Vorrichtung
zum Anhub und zum Schwenkantrieb für die die Straßenlast
tragende Eisenbahnstruktur im Rahmen des kombinierten Schienen-/Straßentransports.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich durch wenigstens ein Hubmittel und wenigstens ein
motorisiertes Rollenmittel aus, welche am Boden vorgesehen sind
und nach rollendem Schwenkantrieb mit wenigstens einem unterseitigen
Bereich wenigstens eines Endes der Eisenbahnstruktur in Stütz- und
Hubkontakt treten, um wenigstens dieses Ende während der Be-/Entladevorgänge der
Straßenlast auf
die bzw. von der Eisenbahnstruktur schwenkend zu verlagern.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Be-/Entladestelle, wobei die Anhubvorrichtung
auf dem Gleis und die angetriebenen lasttragenden Rollen auf dem
Bahnsteig dargestellt sind;
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2 eine
perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anhubvorrichtung in schräger Draufsicht;
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3 eine
perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anhubvorrichtung in schräger Ansicht
von unten;
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4 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der Auflage-
und Rollbahn und schematischer Darstellung des Endes der lasttragenden
Struktur des Waggons, mit der die ange triebenen Rollen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Anhub- und Rollkontakt treten;
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5–8 schematische
Darstellungen der unterschiedlichen Betriebsphasen:
- – in
unterer eingezogener Ruhestellung (5),
- – Anhubbewegung
ohne Last (6),
- – Berührung mit
der Unterseite des Waggons ( 7),
- – Anhubbewegung
unter Last (8); und
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9 eine
schematische Darstellung entsprechend der 8, in welcher
eine Rückhalteeinrichtung
einer endständigen
Plattform gezeigt ist.
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Die
nachfolgend beschriebene Anhubvorrichtung realisiert auch das Absenken
der lasttragenden Eisenbahnstruktur, so daß sie der Vollständigkeit halber
als Anhub-/Absenkvorrichtung zu bezeichnen wäre. Um eine schwerfällige Ausdrucksweise
zu vermeiden, wird die Vorrichtung nachfolgend vereinfachend nur
als Anhubvorrichtung bezeichnet. Sie gewährleistet darüber hinaus
den Schwenkantrieb der lasttragenden Eisenbahnstruktur.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 ist die kombinierte Vorrichtung
zum Anhub und zum Schwenkantrieb 1 zur Installation auf
einem Schienenweg 2 vorgesehen, welcher zwei Bahnsteige 3 und 4 zum
Be- und Entladen aufweist, die sich beiderseits des Schienenwegs 2 erstrecken.
Die Vorrichtung 1 ist vorzugsweise zwischen den beiden Schienen
einer Be-/Entladestelle 5 angebracht, die in der 1 allgemein
dargestellt ist. Je nach Waggontyp, wie demjenigen für die Be-/Entladestelle 5 der 1 verwendeten,
kann es sich als notwendig erweisen, zwei Anhubvorrichtungen 1 vorzuse hen,
jeweils eine für
jedes der Enden einer lasttragenden Eisenbahnstruktur 6.
Tatsächlich
wird die lasttragende Struktur im dargestellten Fall gleichzeitig
an ihren beiden Enden angehoben und um ein nicht dargestelltes zentrales
Schwenkzentrum gedreht. Es kann sich auch um ein Schwenken um ein
endständiges Schwenkzentrum
handeln.
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Aus
Gründen
der Vereinfachung wird nachfolgend nur eine einzige Vorrichtung
beschrieben, da die Vorrichtungen 1 zum Anhub und zum Schwenkantrieb
identisch sind.
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Die
Vorrichtung 1 ist durch eine Abfolge von mehreren Tragrollen
komplettiert, die vorzugsweise als Antriebsrollen ausgebildet sind,
beispielsweise zwei Gruppen 7 und 8 aus jeweils
drei Rollen, die auf einem Bahnsteig 3 bzw. 4 angeordnet
und dazu bestimmt sind, die lasttragende Eisenbahnstruktur 6 an ihrer
Unterseite aufzunehmen, zu unterstützen und gegebenenfalls, jedoch
nicht notwendigerweise, weiter zu verschwenken, sobald deren Überhang
in Richtung des Bahnsteigs eine bestimmte Grenze überschreitet,
um auf diese Weise eine gute Stabilität und Sicherheit der Schwenkbewegungen
zu erreichen. Die Rollen der Rollengruppen 7 und 8 sind
in einer Ausnehmung der Bahnsteigstruktur in geeigneter Entfernung
von der Bahnsteigkante untergebracht, wie in der 1 dargestellt
ist. Sie überragen leicht
die Bahnsteigoberfläche,
um die Unterseite der den Bahnsteig überragenden Tragstruktur zu
unterstützen.
Die vorzugsweise motorisierten Rollen sind als Gesamtheiten aus
einem sich drehenden Zylinder 9 mit leicht kegelförmiger Ausgestaltung
gebildet, um die Unterschiede der Umfangsgeschwindigkeiten von einem
Ende zum anderen zwecks einer Vermeidung von Rutscheffekten auszunutzen.
Ihre seitliche Oberfläche
ist vorzugsweise mit einer metallischen Lauffläche 10 überzogen,
die mit einer Auflage- und Rollbahn 11 (4)
in Kontakt tritt, welche zumindest zu einem Ende der lasttragenden
Eisenbahnstruktur 6 des Waggons gehört. Sie weisen an der Rollenachse
einen elektrischen Motorblock 12 zum Drehantrieb der Rolle
auf.
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Gemäß der Darstellung
weisen die lasttragenden Eisenbahnstrukturen 6 an wenigstens
einem ihrer Enden an der Unterseite eine ebene Auflage- und Rollbahn 11 auf,
beispielsweise in Form einer dort angebrachten Platte oder einer
anderen Art der Ausführung.
Aufgrund des Schwenkcharakters der Bewegung weisen die Bahnen 11 eine
allgemein gekrümmte
Formgebung auf, deren Krümmungsradius identisch
oder ähnlich
desjenigen Abstands ist, der sie vom Schwenkzentrum der lasttragenden
Eisenbahnstruktur 6 trennt, wie es in der 4 dargestellt ist.
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Obwohl
eine Ausführungsform
mit zwei Vorrichtungen zum Anhub und zum Schwenkantrieb dargestellt
wurde, ist in Betracht zu ziehen, daß die Erfindung auch Ausführungsformen
mit nur einer Vorrichtung betrifft, beispielsweise solche, die ein Schwenkzentrum
am Ende oder einem beliebigen dezentralen Ort des Waggons besitzen.
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In
diesem Fall ist die kombinierte Vorrichtung zum Anhub und zum Schwenkantrieb
im Wesentlichen identisch oder äquivalent
zu derjenigen, die nachfolgend beschrieben wird, so daß eine neue
Beschreibung nicht erforderlich ist.
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Allgemein
stellt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Anhub und zum Schwenkantrieb in Form einer mechanischen Anordnung 13 dar,
die auf dem Schienenweg 2 zwischen den beiden Schienen in
einem Bereich angeordnet ist, der zum Be- und Entladen dient und
nachfolgend als Be-/Entladestelle 5 bezeichnet ist. Die
unteren Bereiche der me chanischen Anordnung 13 sind in
einem Graben untergebracht, der so ausgebildet ist, daß die Vorsprungshöhe der Anordnung
bezogen auf den Boden minimal ist. Der im Boden untergebrachte Teil
ist vorzugsweise gegenüber
Witterungseinflüssen
und äußeren Schadeinwirkungen
durch eine Trennplatte geschützt.
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Es
ist auch möglich,
die mechanische Einheit 13 auf einen längs des Schienenweges beweglichen Wagen
oder Schlitten in einem Graben zwischen den Schienen des Schienenwegs
anzubringen.
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Eine
entfernbare Einrichtung zum Schutz gegen Witterungseffekte kann
auch für
den oberen Bereich vorgesehen sein, beispielsweise in Form einer Abdeckhaube
(nicht dargestellt).
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Die
mechanische Einheit 13 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist darüber
hinaus auf einer Grundplatte angeordnet, die den mechanischen Sitz und
die Montage über
dem Graben oder auf einer Trageinrichtung zwischen den Schienen
gewährleistet.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind die letztgenannten Mittel nicht dargestellt.
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Die
mechanische Einheit 13 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
setzt sich zusammen einerseits aus einem Schwenkkasten 14,
der um eine horizontale Achse 15 schwenkbar ist. Der Schwenkkasten 14 teilt
sich in zwei oder mehrere Arme 16 und 17, die
jeweils an ihrem Ende eine motorisierte Einheit 18 und 19 tragen,
die aus motorisierten Rollen 20 und 21 gebildet
ist, die untereinander über
ein gemeinsames quer verlaufendes Röhrenelement verbunden sind. Jede
motorisierte Rolle 20 oder 21 ist außerdem durch
eine kippfähige
gelenkige Trageinrichtung 23 und 24 getragen.
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Das
quer verlaufende Röhrenelement 22 durchsetzt
das Ende der Arme 16 und 17 in einer Hülse, die
rastend in einem Aufnahmeteil 25 mit V-förmiger Öffnung gehalten
ist. Jede kippfähige
gelenkige Trageinrichtung 23 und 24 ist mit der
Triebstange eines Anhubzylinders 26 bzw. 27 verbunden,
dessen Körper
schwenkbar um eine Achse 28 und 29 mit verformbarem
Lager an benachbarten Trageinrichtungen 30 bzw. 31 befestigt
ist, die beispielsweise aus zwei parallelen Gehäuseteilen 32 und 33 gebildet sind,
was ihnen ermöglicht,
seitliche Abweichungen zu absorbieren.
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Die
Anhubzylinder 26 und 27 wirken jeweils über eine
nach oben gerichtete Druckkraft auf die gelenkigen Trageinrichtungen,
welche die motorisierten Rolleneinheiten tragen, um deren gleichzeitige
Anhubbewegung zu bewirken.
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Die
motorisierten Rollen 20 und 21 sind vom selben
Typ wie die bereits beschriebenen, welche die auf dem Bahnsteig
angeordneten Rollengruppen bilden. Sie sind jeweils aus einem sich
drehenden Zylinder 9 gebildet, der mit einer metallischen
Lauffläche 10 überzogen
ist und eine leicht kegelstumpfförmige
Formgebung besitzt. Sie sind auf einer Längsachse angeordnet, die sich
radial bezüglich
des Schwenkzentrums der Tragstruktur 6 erstreckt, um welches
die Drehung nach Maßgabe
eines elektrischen Antriebsmotors 12 erfolgt. Ihre Anordnung konvergiert
leicht in Richtung des Schwenkzentrums der Tragstruktur 6,
das im vorliegenden Beispiel zentral angeordnet ist. Diese Anordnung
ermöglicht
es, das Risiko eines seitlichen Rutschens während des Kontakts beim Anheben
und der angetriebenen Schwenkbewegung der Tragstruktur 6 zu
vermeiden.
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Die
motorisierten Rollen 20 und 21 sind dazu bestimmt,
zunächst
in vertikalen Druckkontakt mit der Aufla ge- und Rollbahn 11 zu
treten, die auf der Unterseite wenigstens eines Endes der lasttragenden
Eisenbahnstruktur vorgesehen ist (4), um diese
unter Einwirkung der Anhubzylinder anzuheben. Nach dem Anheben der
Tragstruktur bewirkt das Drehen der Rollen den Schwenkantrieb der
lasttragenden Eisenbahnstruktur aufgrund eines Rollantriebs auf
der Auflage- und Rollbahn.
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Ein
Korrekturmechanismus erlaubt es, einen vollständig ebenen Kontakt der motorisierten
Rollen 20 und 21 mit der Auflage- und Rollbahn 11 zu
gewährleisten.
Dieser Korrekturmechanismus ist schematisch anhand einer Abfolge
von Profilansichten seiner Funktionsweise in den 5 bis 8 dargestellt.
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Um
die vorzeitige Abnutzung zu verhindern, war eine letzte Annäherungsbewegung
und eine Anhubbewegung entlang einer vertikalen oder quasi-vertikalen
Trajektorie zu gewährleisten,
um das Rutschen zwischen jeder angetriebenen Rolle und der Bahn
im Zeitpunkt des Kontakts und während
des Anhubs zu vermeiden.
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Ein
Lösungsbeispiel
für dieses
Problem ist nachfolgend beschrieben. Weitere äquivalente Lösungen bleiben
im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß dieser
Ausgestaltung ist die Schwenkachse 15 des Schwenkkastens 14 in
Bezug auf seine Ausgangsstellung verschiebbar, die einer eingezogenen
horizontalen Ruhestellung des Kastens entspricht. Ihre Verschiebung
erlaubt nach Maßgabe
der Anhubzylinder das Erreichen einer angenähert vertikalen Trajektorie
für das
Ende des Kastens und damit für
die angetriebenen Rollen, wobei der betreffende Tra jektorieabschnitt
der abschließenden Annäherungs-
und Anhubphase entspricht.
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Hierfür sind folgende
Mittel vorgesehen.
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Die
Schwenkachse 15 des Schwenkkastens 14 ist beispielsweise
an jedem ihrer Enden an zwei Schwingarmen montiert, die selbst um
eine sekundäre
Achse 34 schwenkbar sind.
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Während des
Totgangs, d.h. während
des Leerwegs der Anhubzylinder vor dem Kontakt der motorisierten
Rollen mit der Auflage- und Rollbahn, sind die Zylinder keiner größeren Druckeinwirkung ausgesetzt.
Die Anhubzylinder heben lediglich die motorisierten Rollen. Der
Kasten 14 schwenkt nur um seine Schwenkachse 15,
die in Bezug auf ihre Ausgangsstellung unverändert bleibt (6 und 7).
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Da
die Schwenkachse 15 beweglich ist, wird sie sich unter
der Einwirkung der schräg
gerichteten Zugkraft durch den mittels der Zylinder angehobenen Kasten
nach vorne bewegen. Die beschriebene Anordnung stellt aufgrund der
geringen Verlagerung der Schwenkachse 15 des Kastens 14 die
notwendige Verlängerung
des geometrischen Hebelarms sicher, um den Kreisbogen der Trajektorie
in eine quasi geradlinige Bahn im Endabschnitt der Trajektorie umzuwandeln
(8 und 9).
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Vorstehend
wurde eine Ausführungsform
der Vorrichtung beschrieben, bei der die Anhub- und Rollmittel in
einer mechanischen Einheit 13 kombiniert sind.
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Es
sei angemerkt, daß alle äquivalenten Ausführungsformen,
bei denen die Anhubmittel und die Rollmittel nicht kombiniert, d.h.
nebeneinander oder voneinander getrennt angeordnet sind, unter das
gleiche erfindungsgemäße Konzept
fallen.
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Auch
die Kombination der Anhub- und Rollbewegungen kann zum Einsatz kommen.
In allen diesen Fällen
liegen die entsprechenden Ausführungsformen
im Rahmen der Erfindung.
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Auf
diese Weise kann dem Schwenkkasten eine zusätzliche Funktion verliehen
werden. Er kann ein Positionsunterstützungs- und -haltemittel der
entsprechenden endständigen
Plattform des Waggons während
der Be- und Entladevorgänge
aufweisen. Eine Darstellung dieses Mittel findet sich in der 9,
in der die Oberseite des Kastens 14 eine V-förmige Aufnahme- und Blockierstruktur 35 aufweist,
in die das Ende 36 der abwärts gerichteten Umbiegung 37 des
Körpers
der entständigen
Plattformen zum Blockieren eingreift.
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Die
Funktionsweise umfaßt
allgemein die folgenden Phasen.
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Der
Waggon für
den kombinierten Schienen-/Straßentransport
ist mit einer bestimmten Toleranz am Ort der Be-/Entladestelle 5 immobilisiert,
beispielsweise für
einen Beladevorgang.
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Die
Halteposition des Waggons am vorgesehenen Ort entspricht denjenigen
Stellungen der endständigen
Plattformen, die im Falle der Immobilisierung letzterer jeweils
im Hinblick auf eine auf dem Gleis vorgesehene Vorrichtung erhalten
bleiben müssen.
Diese Vorrichtungen werden betätigt,
wenn es sich um unabhängige
Vorrichtungen handelt. In den anderen vorgesehenen Fällen werden
die relativen Stellungen durch eine mechanische Verbindung zwischen
den endständigen Plattformen
oder durch eine Zusatzfunktion der Anhub- und Schwenkvorrichtung(en)
beibehalten, wie vorstehend beschrieben.
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Anschließend erfolgt
der Einsatz der Anhub- und Schwenkvorrichtung(en). Die Anhubzylinder werden
betätigt,
um die Annäherung
der angetriebenen Rollen 20 und 21 an die entsprechende
Auflage- und Rollbahn 11 an der Unterseite des Endes der lasttragenden
Eisenbahnstruktur 6 zu ermöglichen. Die motorisierten
Rollen 20 und 21 bewegen sich nach oben, bis sie
aufgrund der Wirkung des Korrekturmechanismus sanft und eben in
Anlage an die Auflage- und Rollbahn 11 treten. Anschließend erfolgen nach
der Verriegelung der trennbaren Zusammenbau-Verbindungen zwischen
der lasttragenden Struktur und den endständigen Plattformen die abgestimmten
Anhubbewegungen der beiden Enden oder des zugeordneten einen Endes
der lasttragenden Eisenbahnstruktur.
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Die
Anhubbewegung unterteilt sich in zwei Abschnitte. Der erste betrifft
einen Bruchteil der Verschiebung, der dem Nachgeben der Aufhängungen der
endständigen
Plattformen entspricht. Der zweite betrifft das eigentliche Anheben,
das kurz nach der endständigen
Trennung der lasttragenden Struktur 6 von den Ausbildungen
zur Aufnahme der endständigen
Plattform endet, wobei der zusätzliche
Anhub im Allgemeinen gering ist, da auf den endständigen Plattformen
kein Hindernis für
das Schwenken existiert.
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Die
motorisierten Rollen 20 und 21 werden anschließend durch
ihre eigenen Motoren in Drehung versetzt, um so die Enden der schwenkbaren Tragstruktur
des Waggonkörpers
in derselben Schwenkrichtung zu verschwenken, bis die entsprechenden
Ecken der Enden der Tragstruktur 6 von den Gruppen 7 und 8 motorisierter
Unterstützungs-/Rollmitte
auf dem Bahnsteig übernommen
werden.
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Das
Verschwenken erfolgt bis zum vollständigen Freisetzen der Enden
der lasttragenden Eisenbahnstruktur an jeder endständigen Plattform
durch eine Schwenkbewegung mit einer Amplitude, die ausreicht, die
Enden der lasttragenden Eisenbahnstruktur freizusetzen und in einem
schrägen Winkel
zu positionieren, der ausreicht, um eine gewisse Leichtigkeit bei
den Be- und Entlademanövern zu
erreichen.
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Anschließend kann
das Beladen oder das Entladen erfolgen. Die Straßenlast gelangt unter Verwendung
ihres eigenen Antriebs auf die lasttragende Eisenbahnstruktur, beispielsweise
bei einem Sattelanhänger
unter Verwendung der ihn bewegenden Zugmaschine.
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Die
Bewegungen zum Schließen
des Waggons erfolgen in umgekehrter Reihenfolge.