DE102014013201A1

DE102014013201A1 - Güterwagen mit querbeweglichem ladedeck für den Kfz- Huckepacktransport

Info

Publication number: DE102014013201A1
Application number: DE102014013201.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-09-06
Filing date: 2014-09-06
Publication date: 2016-03-10
Also published as: DE202014011087U1

Abstract

Ein in einen Eisenbahnzug an beliebiger Stelle auch in größerer Zahl einbindbarer, in der Regel vierachsiger, Spezialflachwagen mit einem belastbaren und befahrbaren Mittelteil, dieser als Normalausführung tiefgelegt, weist eine extern angetriebene bewegliche Plattform auf, Schiebedeck genannt, die der Aufnahme nicht nur von Lastkraftwagen zulässiger Eckhöhe, Sattelzüge einbegriffen, sondern generell von Straßenfahrzeugen dient, in Verladestellung den Verkehr auf der Rampengegenseite nicht behindert und auf unkomplizierter 1-Mann-Bedienung basiert.
Kennzeichnend ist zudem, dass das Schiebedeck, mit einem eigenen Laufwerk in Form von mehreren Reihen vibrationsfester Laufrollen ausgestattet, durch gleichzeitige Krafteinwirkung der Lastarme zweier hydraulisch betätigter Doppelhebelpaare durch geradlinige Querbewegung zur jeweiligen Endlage verschiebbar ist, wobei ein gemeinsames, im Normalfall wagengebundenes, an das Gleichstromnetz des Zuges angeschlossenes Antriebsaggregat, nicht nur der Steuerung der Bewegung des Schiebedecks, sondern zusätzlich dessen Verriegelung in Ruhestellung, gleich Fahrtstellung, und der Regelung der Ein- und Ausfahrzeit dient sowie bei Unterbrechung, ev. Nichtinanspruchnahme, der Stromversorgung die weitere Funktionstüchtigkeit für mindestens einen Verladezyklus garantiert.
Der Spezialflachwagen ermöglicht das individuelle Be- und Entladen von Kraftfahrzeugen ohne Zuhilfenahme stationseigener Hebezeuge über eine niedrige kurze Rampe, deren Ausführung und Ausrüstung an jedem Haltepunkt, private Gleisanschlüsse einbezogen, kostengünstig erzielbar ist, wobei die Dauer des Zyklus pro Wagen in etwa der normalen Haltezeit eines Zuges auf einer Bahnstation entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Güterwagen mit Ausrüstung zur individuellen seitlichen Be- und Entladung von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, im folgenden Schiebedeckwagen genannt.
STAND DER TECHNIK
Anmerkung: Von der Analyse aller Schriften, basierend auf Dreh- oder Schwenkbewegungen des Ladedecks, wurde ob nicht durch die vorliegende Anmeldung verletzter Schutzansprüche Abstand genommen (hier auch die Offenlegungsschrift DE 197 08 885 A1 und 2 der EPA 0 431 457 A2 ).
Als Stand der Technik wurden in Betracht gezogen:

1. die Patentschrift CH 607 698 : ”Querverschiebeeinrichtung für die Ladebrücke von Eisenbahntiefladewagen” (1978),
2. die Offenlegungsschrift DE 35 02 226 A1 : ”Schienengebundenes Transportfahrzeug, insbesondere zum Transport von Personenkraftwagen” (1986),
3. die ”European Patent Application: Orientable railway tansport means” (1990),
4. die Offenlegungsschrift DE 43 04 635 A1 : Eisenbahn-Niederflurwagen einer Sonderbauart (1994).

Ad 1: Die Ausarbeitung basiert auf einer rein mechanischen Konstruktion der Querverschiebeeinrichtung mit auf deren Spezifität begrenzten Schutzansprüchen, die somit durch die vorliegende Anmeldung nicht verletzt wird,
Ad 2: Von Belang ist unter den drei Lösungsvorschlägen nur der mit dem Figurenpaar 3 + 4 gekennzeichnete, der das seitliche Ausfahren der Ladeplattform, nach Abschwenken von an der Wagenseitenwand befestigten zwei Brückenträgern, mit Radführungen, in die Horizontale, dank eigenem Antrieb (hydraulisch, pneumatisch oder elektromotorisch) in die Ent- und Beladeposition vorsieht. Da für das Schiebedeck weder ein eigener Antrieb, noch Führungsträger vorgesehen sind, bleiben diesbezügliche Ansprüche nicht relevant.
Ad 3: Die seitliche Bewegung, links oder rechts quer zur Wagenachse, des Ladedecks wird durch ausfahrbare radbestückte Stützprofile ermöglicht, mit Einzelheiten nach den Stand der Technik. Zusätzlich besteht die Neigungsmöglichkeit des Ladedecks mittels spezieller Hebevorrichtungen.
Konträr zu dieser Konstruktion kennzeichnet das Schiebedeck das nur einseitige Ausfahren, das Fehlen von Antriebselementen sowie die nicht vorgesehene Neigungsmöglichkeit, so dass Ansprüche nicht deckungsgleich sind.
Ad 4: Die vorgesehene Ladefläche auf Schienenniveau bedingt tiefgelegte Radsätze mit kleinerem Raddurchmesser und ermöglicht so eine größere Höhe der transportierten Fahrzeuge sowie den Verzicht auf eine ortsfeste Rampe. Das Ein- und Ausfahren der Ladeplattform mit möglicher Neugung der Endklappen erfolgt mittels mindestens zweier kippbarer Räder, zentral in Plattformlängsachse platziert, und mithilfe von wagengebundenen per Hydraulikzylinder realisierten Antrieben. Da die angemeldete Lösung auf einer niedrigflurigen Konstruktion des Mittelteils oberhalb der Schienen basiert, das Scheibedeck ohne Eigenantrieb ist und kein direktes Ausfahren der Ladeplattform durch Aktivierung der rechtwinklig zur Plattformachse wirkende Hydrozylinder erfolgt, bleiben die Schutzansprüche dieser Lösung unangetastet.
MÄNGEL DES STANDS DER TECHNIK
Als Mängel der vorgenannten Entgegenhaltungen sind fehlende Ausführungsbeispiele, teilweise skizzenhafte zeichnerische Darstellungen sowie fehlendes Eingehen auf die Versorgung mit Antriebsmedium und Steuerung der vorkommenden Hydro- und Druckluftgeräte zu bezeichnen. Die Bedingung des für eine Fachperson verständlichen klaren Darlegens ist ob der Kompliziertheit der Konstruktion nicht erfüllt.
AUFGABE
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile des Stands der Technik einen extrem niedrigen, funktions- und betriebssicheren, ergo einfach gebauten Spezial-Güterwagen zur seitlichen Beladung mit Kraftfahrzeugen zu schaffen, der zudem folgenden Anforderungen gerecht wird:

– Eignung für verschiedene Flachwagentypen,
– einfache Steuerung der Schiebedeckbewegungen, vor Ort – in Wagennähe, über einen einzelnen Bedienungsschalter, dazu verfügbare Notsteuerung (Stromausfall),
– Minimierung und Unkompliziertheit der externen Hilfsmittel im Umschlagbereich.

Die Aufgabe wird durch einen Güterwagen mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Neben den dem Huckepack-Kfz-Transport generell eigenen Vorteilen, resultierend aus der umweltentlastenden Reduzierung des Straßenverkehrs, können zur Geltung gebracht werden:

• die technisch unkomplizierte und kostenmäßig günstige Möglichkeit der Erweiterung des Kfz-Umschlags auf eine beliebige Anzahl von Haltepunkten, Privatanschlüsse einbezogen, und somit das Entfallen von längeren Zufahrtwegen, letztere teilweise den Stand der Technik im betreffenden Bereich kennzeichnend,
• die komplette Steuerung des Bewegungsablaufs des Schiebedecks über ein einzelnes Antriebsaggregat, mit zwei Differential-Hydrozylindern als Stellgliedern, im Normalfall für winterliche Verhältnisse in Mitteleuropa ausgelegt,
• integrierte Steuerungs- und Einstellmöglichkeiten für die Betriebsparameter, daneben die Einbeziehung von selbstauslösenden Sicherheitsfunktionen,
• der äußerst geringe Energieverbrauch je Umschlagzyklus,
• eine wesentliche Kürzung des Belade-/Entladevorgangs dank kurzer Zykluszeiten und des möglichen gleichzeitigen Be- und Entladens,
• einschränkungsfreie Einbindbarkeit des Wagens, einzeln oder vielzählig, in einen beliebigen, nicht nur rein Güter befördernden Zug,
• Exportfähigkeit und grenzüberschreitende Nutzungsmöglichkeit,
• Eignung für schnelle Be- und Entladungen militärischen und Noteinsatz-Charakters.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Figur...
1 – die Zusammenstellung des Schiebedeckwagens,
2 – Einzelheiten vorwiegend des Schiebedecks mit Laufwerk,
3 – Einzelheiten vorwiegend des Niederflurs und des Hebelwerks,
4 – das Schaltbild der Hydraulik.
Das Wesentliche der Erfindung veranschaulicht 1. Durch Hauptpositionen gekennzeichnet sind folgende Baugruppen:

– der eigentliche Wagen (1), mit niederflurigem Mittelteil,
– das mit dem Wagen (1) beweglich verbundene Schiebedeck (2),
– das in das Schiebedeck (2) integrierte Laufwerk (5),
– das doppelt auftretende Hebelwerk (3),
– das hydraulische Antriebsaggregat (4), mit zugehörigen Hydrozylindern.

Die Phantomlinie markiert hierbei den Umriss der Be- und Entladestellung des Schiebedecks (2).
AUFBAU
Der Wagen (1) (1 bis 3, Schnitte A-A und B-B), als an den Drehgestell-Flachwagen der Gattung ”R”, Bauart 679, angelehnte Konstruktion, besteht neben den beibehaltenen Randteilen mit Plattformen, Puffern, Tragwerken, Radsätzen, etc. aus dem Niederflurrahmen (1.1÷1.6) mit verstärkenden und abstützenden Wangenträgern (1.1), den Querträgern (1.2) als Verbindung zum Tiefteil, den vier Hauptträgern (1.3) des Niederflurrahmens, ergänzt durch eine Versteifungsstruktur (1.4), sowie aus der in den Rahmen einbezogenen, tiefer gelegten Schiebedeck-Lauffläche (1.5), wobei zusätzlich zwei Festpunkte für die Befestigung der Axial-Radiallager, zu den Hebelwerken (3) gehörig, und Aufnahme der Reaktionskräfte eingebunden sind.
Kennzeichnend sind daneben eine durchgehende Zugangsebene des Niederflurrahmens, auf der Rampengegenseite als Laufsteg (1.6) mit Stahlgeländer ausgebildet, Teile der Hebelwerke (3) bergend, sowie die Platzierung des Antriebsaggregats (4) in einer auf einer der Endplattformen des Wagens montierten witterungsfesten, beheizbaren Kabine mit Eckfenster in Richtung Niederflur und Rampe.
Das Schiebedeck (2) (1 bis 3, Schnitte B-B und C-C), als Stahlkonstruktion, bilden zwei Hauptträger (2.1), zwei Radlaufbahnen (2.2) mit Verstärkungsplatten (2.3), fünf in gleichen Abständen verteilte Doppeltraversen (2.4) aus Formstahlprofilen, mit gleicher Art Bindegliedern (2.5) zwischen den Einzelstäben, als Befestigungselemente für das Laufwerk (5) genutzt, sowie, in den Räumen zwischen den Doppeltraversen (2.4), Stützpratzen (2.6). Der sich an die rampenseitige Radlaufbahn (2.2) anschließende Laufsteg (2.7) ist gleichfalls durch ein Stahlgeländer gesichert. Der zusätzlichen Absicherung der gradlinigen Ein- und Ausfahrbewegung des Schiebedecks dienen an seinen Stirnflächen angeordnete Reihen von Abdrückrollen (2.8).
Das Hebelwerk (3) (3, A, mit Einzelheiten nach F, G, H), zweifach auftretend, ist zusammengestellt aus: einem Doppelhebel mit Lastarm (3.1) und Kraftarm (3.2), jeweils mit angeschweißten Zahnnaben, einer gemeinsamen Welle (3.3) und einem Axial-Radiallager (3.4). Das Ende des Lastarms (3.1) hat Gabelform und dient der Befestigung eines Paares Stützrollen (3.5), mit Spiel zum Auffangen der Senkrechtbewegungen des Schiebedecks (2), die je eine parallel zum rampenfernen Hauptträger (2.1) des Schiebedecks (2) verlaufende und mit diesem konstruktiv verbundene Laufschiene (3.6) längs der Außenseite befahren. Das Kontaktprofil der Laufschiene (3.6) ist hierbei zwecks Aufnahme leichter Neigungen des Schiebedecks (2) dem kalottenförmigen Kraftübertragungsprofil der Rollen angepasst. Der Sitz des Axial-Radiallagers (3.5) ist mit beiden Flanschen des Hauptträgers (1.3) unterhalb des Laufstegs (1.6) fest verschweißt.
Die Hydraulik (4) (3 und 4, H) umfasst sowohl die zwei Hydrozylinder (4.1) als externe Stellglieder, ergänzt durch das Leitungssystem (4.2) mit Verschraubungen, Schlauch- und Rohrleitungen, als auch die in sich kompakte Konfiguration der Antriebs- und Steuerorgane – das Antriebsaggregat (4.3–4.20), angeschlossen an das Gleichstromnetz des Zuges. Jeder Hydrozylinder (4.1), doppelt-wirkend, mit beidseitiger verstellbarer Kolbendämpfung, hierbei ausgelegt als Differentialzylinder des mittleren Druckbereichs mit einem Kolbendurchmesser um 150 mm und einem Flächenverhältnis zwischen 1,4 und 2,0, ruht des Kräfteverhältnisses halber in ausgefahrenem Zustand, seine Kolbensstange daher mit Faltenbalg geschützt.
Der detaillierte Aufbau des Antriebsaggregats, mit Fronttafel zur Ventilmontage, folgt aus dem nachstehend erläuterten Schaltbild.
Das Laufwerk (5) (2, Einzelheit E und Schnitt D-D – D) ist räumlich auf die Stababstände der Doppeltraversen (2.4) verteilt und durch eine Reihenanordnung von individuellen kompletten Laufrollen-Bausätzen (5.1–5.4) geprägt. Diese bestehen hauptsächlich aus der Bodenplatte (5.1), gradlinig in Linie der stofffreien Achse der Doppeltraverse (2.4) an die Bindeprofile (2.5) angeschraubt, mit Senkungen für die Anbindung eines Metall-Gummipuffers (5.2), als Zwischenstück zur Laufrollenklaue (5.3), ungleiche Belastung und Unebenheiten der Fahrbahn kompensierend, endlich aus den Laufrollen (5.4) selbst, die als wälzgelagerte zweireihige Einheiten vorgesehen sind. Aus der Bodenplatte (5.1) herausragende Führungsbleche verhindern hierbei ein Pendeln der Laufrollenklaue (5.3), ergo des Metall-Gummipuffers (5.2).
Das Schaltbild (4) legt Einzelheiten der Schiebedecksteuerung dar, diese resultierend aus den Hauptaufgaben der Hydraulik (4): der Zur-Verfügung-Stellung einer ausreichenden Kraftquelle für das Aus- und Einfahren des Schiebedecks (2) mit kurzzeitig verfügbarem großen Ölvolumen, der sicheren Fixierung seiner Endstellungen sowie der Gewährleistung der Beendung der begonnenen Ent- bzw. Beladung bei Stromausfall, inbegriffen das Erschließen diverser Einstellmöglichkeiten für die Betriebsparameter.
Gemäß Zielstellung finden, neben den o. a. Hydrozylindern (4.1), Anwendung:

– die für einen offenen Kreislauf typischen Komponenten: Ölbehälter (4.3), (beibehalten die gängige Bezeichnung für das Hydraulikfluid), Saug- (4.4), Druck- (4.5) und Rücklauffiler (4.6), letzterer mit Verschmutzungsanzeige und Umgehung,
– eine Konstantpumpe (4.7), angetrieben durch einen Gleichstrommotor, vom Steuerpult im Kabineninneren schaltbar, diese sowie die folgenden Komponenten verfügbar für einen Nenndruck von 315 bar,
– die den Sicherheitsvorschriften genügenden Begleitventile: ein einstellbares Druckbegrenzungsventil (4.8), und ein Manometer mit Absperrventil (4.9), zur Drucküberwachung,
– zwei auf Stromhalbierung eingestellte Stromteilventile (4.13), den Gleichlauf der Kolbenstangen der Hydrozylinder (4.1) zur Bewegung des Schiebedecks in beiden Richtungen unabhängig von unterschiedlichen Belastungsdrücken gewährleistend,
– ein intern vorgesteuertes 4/3-Wegeventil (4.10) mit Magnetbetätigung als Hauptventil, manuell und aus kurzer Entfernung elektrisch schaltbar, in Mittelstellung Pumpenleerlauf mit Ölreinigung via Rücklauffilter (4.6) gewährleistend,
– zwei 2-Wege-Stromregelventile (4.11) in Hemmschaltung zur Einstellung der gewünschten Ausfahr- und Einfahrzeit des Schiebedecks (2),
– vier hydraulisch wechselseitig entsperrbare Rückschlagventile (4.12) mit zugeordneter Funktion der Hauptverriegelung des Schiebedecks (2) in Fahrtstellung,
– ein Hydrospeicher (4.14) als Blasenspeicher, dessen Nutzvolumen über die Normalfunktion der kurzzeitigen Verfügbarkeit großer Volumenströme troz kleiner Pumpenleistung hinaus die Durchführung zweier voller Ausfahrzyklen bei Stromausfall garantiert (die Notbetätigung des Wegeventils (4.10) nutzend), mit vorschriftskonform zugehörigem Sicherheitsblock (4.15),
– der Doppeldruckschalter (4.16), zur Einstellung des maximalen und minimalen Ladedrucks,
– das elektromagnetisch betätigte Druckabschaltventil (4.17), im Sinne der Pumpenumschaltung zwischen Leerlauf, mit Ölfilterung, und Netzspeisung mit dem Doppeldruckschalter (4.16) gekoppelt,
– vier Rückschlagventile (4.18), zur Leitung der Rückströme der Hydrozylinder (4.1) über die Stromregelventile (4.11) zum Rücklauffilter (4.6), daneben zwei gleiche, die Zulaufrichtung absichernd,
– zwei entsperrbare Rückschlagventile (4.19) zur Steuerung der Zulaufströme der Hydrozylinder,
– ein 3/2-Wegeventil (4.20), elektromagnetisch betätigt, mit Federrückführung des Kolbens, zur Sicherung der Direktverbindung der Hydrozylinder (4.1) mit dem Öltank (4.3) in Ruhestellung des Schiebedecks (2).

Der Auswahl der Komponenten zugrunde liegt eine ob großer zu bewegender Massen anzustrebende nicht zu kurze Schwenkzeit, die mit ca. 10–30 s zwar nur wenig unter dem durch den sogenannten Slip-stick-Effekt bedingten Maximum liegt, jedoch einen sicheren Abstand von diesem birgt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19708885 A1 [0002]
EP 0431457 A2 [0002]
CH 607698 [0003]
DE 3502226 A1 [0003]
DE 4304635 A1 [0003]

Claims

Eisenbahn-Niederflurwagen, in der Bauart als Drehgestell-Flachwagen mit vier Radsätzen, für Zwecke des Kfz-Huckepacktransports mit wagengebundener Belade-/Entladeausrüstung und Anschluss an das Gleichstromnetz des Zuges, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Ladefläche zwischen den Drehgestellen als Niederflurteil in zwei Ebenen ausgebildet ist: einer Zugangsebene und einer in die Zugangsebene eingeschnittenen tieferen Schiebedeckebene, letztere in beiden Richtungen gekürzt, in Längsrichtung des Wagens symmetrisch angeordnet, in Querrichtung des Wagens auf der Belade-/Entladeseite bis zum Wagenrand reichend.
Eisenbahn-Niederflurwagen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Schiebedeckebene ein quer zur Wagenachse bewegliches und befahrbares Ladedeck, im folgenden Schiebedeck genannt, birgt, das höhenmäßig die Vertiefung ausgleicht und somit bis zur Zugangsebene reicht und auf der Belade-/Entladeseite einen geländergesicherten Laufsteg umfasst.
Eisenbahn-Niederflurwagen gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass: – das Schiebedeck keinen eigenen Antrieb besitzt, zur Bewegung mit einer Reihe von geradlinigen Laufrollensätzen ausgestattet ist, diese senkrecht zur Wagenachse angeordnet und längenmäßig der Breite des Schiebedecks entsprechend, wobei zur Absicherung der Geradlinigkeit der Bewegung an seinen Stirnflächen Abdrückrollen vorgesehen sind.
Eisenbahn-Niederflurwagen gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass: – für das Ein- und Ausfahren des Schiebedecks zwei Hebelwerke vorgesehen sind, bestehend aus Kraftarm, Lastarm und einem Axial-Radiallager als starr mit dem Zugangsdeck verbundenem festen Drehpunkt, aktiviert durch je einen Hydroylinder, an den Kraftarm angelenkt, wobei der Lastarm, mit Gabelkopf zur Aufnahme eines Paares Stützrollen, der wandernden Kraftübertragung entlang einer Laufschiene als Konstruktionsteil des Schiebedecks dient.
Eisenbahn-Niederflurwagen gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Hebelwerke durch zwei Hydrozylinder als Kolbenzylinder mit Gelenkkopf bei einstellbarer Endlagendämpfung aktiviert werden und die Bewegung beider Zylinder synchron ist.
Eisenbahn-Niederflurwagen gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass: – für die Steuerung und Volumenregelung der Hochdruck-Fluidströme zu und von den Hydrozylindern sowie für die Gewährliestung der Zyklusfortführung bei Stromausfall ein an das Gleichstromnetz des Zuges angeschlossenes Hydraulikaggregat vorgesehen ist, aufgestellt in einer witterungsfesten beheizbaren Kabine, diese mit Sicht auf die verkehrsaktive Seite auf dem Flachflur über einem der Drehgestelle platziert.
Eisenbahn-Niederflurwagen gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: – für das Anriebsaggregat neben der Ausstattung mit durch Sicherheitsvorschriften bedingten Komponenten und obligater Fluidfilterung eine Reihe von Zusatzfunktionen vorgesehen ist, darunter die Blokade des Schiebedecks während der Fahrt des Zuges, die Speicherfüllung durch die Hydropumpe, mit Leerlaufumschaltung nach Erreichen des Maximaldrucks, sowie die Geschwindigkeitsregelung des Kolbenaus- und -einfahrens der Hydrozylinder, gewährleistet durch zweckdienliche Ventile.
Eisenbahn-Niederflurwagen gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass: – der Bewegungsablauf des Schiebedecks nicht nur aus Wagennähe ferngesteuert, sondern auch, so bei Stromausfall, durch manuelle Betätigung des Hauptventils am Antriebssaggregat gelenkt werden kann.