DE102015012757B4 - Rail guide device for two-way vehicles - Google Patents
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Abstract
Eine Schienenführungseinrichtung (21, 22) für Zweiwegefahrzeuge (1) umfasst eine Haltekonsole (3), die in einem vorderen oder hinteren Bereich des Zweiwegefahrzeuges (1) an diesem befestigbar ist. Weiterhin umfasst sie eine Schienenachskonstruktion (4) eine Schienenachse (15) mit zumindest zwei in Längsrichtung der Schienenachse (15) versetzt liegenden Schienenrädern (5), die mit einer Schiene in Kontakt bringbar sind. Die Schienenachskonstruktion (4) ist lageveränderlich an der Haltekonsole (3) angeordnet. Zumindest ein Aktor (6), der sich mit seinem ersten Ende (61) an der Haltekonsole (3) abstützt, erlaubt, dass die Schienenachskonstruktion (4) entlang eines Verfahrwegs (7) von der Schiene weg und auf die Schiene zu bewegbar ist. Die Schienenführungseinrichtung (21, 22) ist derart ausgebildet, dass sie die Schienenachskonstruktion (4) entlang des größten Teil des Verfahrwegs (7) mit einem Bewegungsvektor bewegt, der eine Komponente in Z-Richtung und eine Komponente in X-Richtung umfasst, die beide ungleich Null sind, wobei sich der Bewegungsvektor auf das Fahrzeugkoordinatensystem bezieht.A rail guide device (21, 22) for road-rail vehicles (1) comprises a retaining bracket (3) which can be fastened to the road-rail vehicle (1) in a front or rear area of the latter. It also comprises a rail axle construction (4), a rail axle (15) with at least two rail wheels (5) which are offset in the longitudinal direction of the rail axle (15) and can be brought into contact with a rail. The rail axle construction (4) is arranged in a variable position on the holding bracket (3). At least one actuator (6), which is supported with its first end (61) on the holding bracket (3), allows the rail axle construction (4) to be moved away from the rail and towards the rail along a travel path (7). The rail guide device (21, 22) is designed such that it moves the rail axle structure (4) along most of the travel path (7) with a motion vector comprising a Z-direction component and an X-direction component, both of which are non-zero, where the motion vector is related to the vehicle coordinate system.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schienenführungseinrichtung für Zweiwegefahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Zweiwegefahrzeug mit zwei Schienenführungseinrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.The invention relates to a rail guide device for two-way vehicles according to the preamble of patent claim 1, and a road-rail vehicle with two rail guide devices according to the preamble of
Derartige, mit einer Schienenführungseinrichtung ausgestattete Zweiwegefahrzeuge, werden häufig bei Gleisbauarbeiten oder Rangierarbeiten eingesetzt. Die Zweiwegefahrzeuge können auf einer Schiene vor- und zurückfahren, als auch im normalen Straßenverkehr teilnehmen. Die Zweiwegefahrzeuge besitzen hierfür einerseits Gummireifen, mit denen sie auf der Straße fahren können. Andererseits besitzen die Zweiwegefahrzeuge noch eine Schienenführungseinrichtung, die Schienenräder aufweist, die abgesenkt und angehoben werden können. Über diese Schienenräder, deren Abstand voneinander der Spurweite der Schiene entspricht, kann das Zweiwegefahrzeug auch auf Schienen fahren. Die Übertragung der Antriebskraft erfolgt nach wie vor über die Gummireifen, die neben den Schienenrädern ebenfalls auf der Schiene aufliegen.Two-way vehicles of this type, equipped with a rail guide device, are often used for track construction work or shunting work. The two-way vehicles can drive back and forth on a track, as well as take part in normal road traffic. On the one hand, the two-way vehicles have rubber tires with which they can drive on the road. On the other hand, the two-way vehicles also have a rail guide device that has rail wheels that can be lowered and raised. The two-way vehicle can also run on rails via these rail wheels, the distance between which corresponds to the track width of the rail. The driving force is still transmitted via the rubber tires, which also rest on the rails next to the rail wheels.
Je nach Abstand der Schienenräder zu den normalen Gummirädern ist es allerdings möglich, dass das Zweiwegefahrzeug je nach Kurvenradius der Schiene entgleisen kann. Ein Kurvenradius beträgt bei normalen Bahnstrecken vorzugsweise mehr als 90 m. Allerdings finden sich auch Kurvenradien von 15 m wieder. Solche Radien gibt es häufig in Straßenbahndepots oder Fabriken. Um ein Entgleisen des Zweiwegefahrzeugs auch bei kleinen Kurvenradien zu vermeiden ist es wünschenswert, dass die Schienenräder nahe an den Gummirädern des Zweiwegefahrzeugs angeordnet sind.However, depending on the distance between the rail wheels and the normal rubber wheels, it is possible that the two-way vehicle can derail depending on the curve radius of the rail. A curve radius is preferably more than 90 m on normal railway lines. However, curve radii of 15 m can also be found. Such radii are common in tram depots or factories. In order to prevent the road-rail vehicle from derailing even in the case of small curve radii, it is desirable for the rail wheels to be arranged close to the rubber wheels of the road-rail vehicle.
Aus der
Ein Zweiwegefahrzeug, bei welchem die Schienenräder nahe an den Gummirädern angeordnet sind, ist beispielsweise aus der
Die
Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung eine Schienenführungseinrichtung für ein Zweiwegefahrzeug und ein entsprechendes Zweiwegefahrzeug mit einer Schienenführungseinrichtung zu schaffen, wobei die Schienenführungseinrichtung derart ausgebildet sein soll, dass diese die Bodenfreiheit des Zweiwegefahrzeugs nicht beeinträchtigen und die Schienenräder näher an die Gummiräder des Zweiwegefahrzeugs heranführen können soll, als dies beim Stand der Technik möglich ist.It is therefore the object of the present invention to create a rail guide device for a road-rail vehicle and a corresponding road-rail vehicle with a rail guide device, the rail guide device being designed in such a way that it does not impair the ground clearance of the road-rail vehicle and the rail wheels are brought closer to the rubber wheels of the road-rail vehicle should be able to than is possible with the prior art.
Die Aufgabe wird bezüglich der Schienenführungseinrichtung durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird bezüglich des Zweiwegefahrzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst, das über zwei Schienenführungseinrichtungen verfügt. In den jeweiligen Unteransprüche werden vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung bzw. des Zweiwegefahrzeugs mit zwei erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtungen näher beschrieben.With regard to the rail guide device, the object is achieved by the features of independent claim 1 . With regard to the two-way vehicle, the object is achieved by the features of
Die erfindungsgemäße Schienenführungseinrichtung für ein Zweiwegefahrzeug umfasst eine Haltekonsole, die in einem vorderen oder hinteren Bereich des Zweiwegefahrzeugs an diesem befestigbar ist. Die Schienenführungseinrichtung umfasst weiterhin eine Schienenachskonstruktion mit einer Schienenachse und mit zumindest zwei in Längsrichtung der Schienenachse versetzt liegenden Schienenrädern, die mit einer Schiene in Kontakt bringbar sind. Die Schienenachskonstruktion ist dabei lageveränderlich an der Haltekonsole angeordnet. Zumindest ein Aktor dient innerhalb der Schienenführungseinrichtung dazu, die Schienenachskonstruktion entlang eines Verfahrwegs von der Schiene weg und auf die Schiene zu zubewegen. Der Aktor stützt sich dabei mit seinem ersten Ende an der Haltekonsole ab. Die Schienenführungseinrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass sie die Schienenachskonstruktion entlang des größten Teils des Verfahrwegs mit einem Bewegungsvektor bewegt, der eine Komponente in Z-Richtung und eine Komponente in X-Richtung umfasst, wobei beide Komponenten ungleich 0 sind und wobei sich der Bewegungsvektor auf das Fahrzeugkoordinatensystem bezieht. Bei einem Absenken der Schienenachskonstruktion in Richtung der Schiene wird die Schienenachskonstruktion bei einem frontseitigen Anbau der Schienenführungseinrichtung an dem Zweiwegefahrzeug auf die Vorderachse und bei einem heckseitigen Anbau der Schienenführungseinrichtung an dem Zweiwegefahrzeug auf die Hinterachse zubewegt. Das Verhältnis zwischen der X-Komponente und der Z-Komponente des Bewegungsvektors ist über den größten Teil des Verfahrwegs oder über den gesamten Verfahrweg konstant, sodass sich die zumindest eine Schienenachskonstruktion in diesem Bereich in einer Führungsebene bewegt, die in einem Winkel zur y-z-Ebene im Fahrzeugkoordinatensystem angeordnet ist. Alternativ ist es möglich, dass der Verfahrweg der zumindest einen Schienenachskonstruktion mehrere bogenförmig verlaufende Segmente umfasst, die direkt miteinander oder durch linear verlaufende Abschnitte miteinander verbunden sind.The rail guiding device according to the invention for a road-rail vehicle comprises a holding bracket which can be fastened to the road-rail vehicle in a front or rear region thereof. The rail guide device also comprises a rail axle construction with a rail axle and with at least two rail wheels which are offset in the longitudinal direction of the rail axle and which can be brought into contact with a rail. The rail axle construction is arranged in a variable position on the holding console. At least one actuator is used within the rail guide device to move the rail axle construction away from the rail and towards the rail along a travel path. The actuator supports itself with its first end on the holding console. The rail guide device is designed in such a way that it moves the rail axle structure along most of the travel path with a motion vector that includes a component in the Z direction and a component in the X direction, with both components being unequal to 0 and with the motion vector increasing to refers to the vehicle coordinate system. When the rail axle construction is lowered in the direction of the rail, the rail axle construction is moved towards the front axle when the rail guide device is attached to the front of the road-rail vehicle and to the rear axle when the rail guide device is attached to the rear of the road-rail vehicle. The ratio between the X component and the Z component of the motion vector is constant over most or all of the travel, so that the at least one rail axle construction moves in this area in a guide plane that is at an angle to the yz plane is arranged in the vehicle coordinate system. Alternatively, it is possible for the travel path of the at least one rail axle construction to comprise a plurality of segments running in an arc shape, which are connected to one another directly or by sections running linearly.
Besonders vorteilhaft ist, dass sowohl eine Bewegung in Z-Richtung als auch eine Bewegung in Y-Richtung erfolgt. Das Fahrzeugkoordinatensystem ist derart aufgebaut, dass die Z-Komponente vom Boden in die Höhe zeigt, wobei die Y-Komponente von einer Fahrzeugseite auf die andere Fahrzeugseite zeigt (vorzugsweise von der Beifahrerseite zur Fahrerseite hin) und wobei die X-Komponente in Fahrrichtung zeigt. Dadurch, dass die Schienenachskonstruktion sowohl in Richtung des Bodens, also in Richtung der Schiene, als auch gleichzeitig in Richtung der Vorder- bzw. Hinterachse des Zweiwegefahrzeugs bewegt wird, kann die Schienenführungseinrichtung derart an dem Zweiwegefahrzeug angebracht werden, dass eine größtmögliche Unterbodenfreiheit gewährleistet ist, wobei dennoch sichergestellt ist, dass die Schienenachskonstruktion mit den Schienenräder sehr nahe an die Vorderachse bzw. Hinterachse des Zweiwegefahrzeugs herangeführt werden kann. Dadurch wird ein Entgleisen des Zweiwegefahrzeugs auch bei sehr kleinen Kurvenradien vermieden. Unter dem „größten Teil“ des Verfahrwegs werden mindestens 50%, vorzugsweise mehr als 60%, weiter vorzugsweise mehr als vorzugsweise mehr als 70%, weiter vorzugsweise mehr als 80%, weiter vorzugsweise mehr als vorzugsweise mehr als 90% des Verfahrwegs verstanden. Es kann auch der gesamte Verfahrweg sein.It is particularly advantageous that both a movement in the Z direction and a movement in the Y direction take place. The vehicle coordinate system is constructed in such a way that the Z component points from the ground upwards, with the Y component pointing from one side of the vehicle to the other side of the vehicle (preferably from the passenger side to the driver's side) and the X component pointing in the direction of travel. Because the rail axle construction is moved both in the direction of the ground, i.e. in the direction of the rails, and at the same time in the direction of the front and rear axles of the road-rail vehicle, the rail guide device can be attached to the road-rail vehicle in such a way that the greatest possible underbody clearance is ensured. it is nevertheless ensured that the rail axle construction with the rail wheels can be brought very close to the front axle or rear axle of the road-rail vehicle. This prevents the road-rail vehicle from derailing, even with very small curve radii. The "largest part" of the travel path is understood to mean at least 50%, preferably more than 60%, more preferably more than preferably more than 70%, more preferably more than 80%, more preferably more than preferably more than 90% of the travel path. It can also be the entire travel.
Das Zweiwegefahrzeug umfasst zwei erfindungsgemäße Schienenführungseinrichtungen, wobei eine erste Schienenführungseinrichtung mit ihrer Haltekonsole, also über ihre Haltekonsole an der Vorderseite des Zweiwegefahrzeugs befestigt ist und wobei eine zweite Schienenführungseinrichtung mit ihrer, also über ihre Haltekonsole an der Rückseite des Zweiwegefahrzeugs befestigt ist. Die erste und zweite Schienenführungseinrichtung erlaubt, dass die jeweilige Schienenachskonstruktion unmittelbar vor der Vorderachse und unmittelbar hinter der Hinterachse des Zweiwegefahrzeugs auf die Schiene abgesenkt werden kann. Der Abstand, bis zu dem die Schienenräder der Schienenachskonstruktion der ersten und/oder zweiten Schienenführungseinrichtung an die Vorder- und/oder Hinterräder des Zweiwegefahrzeugs angenähert werden können, beträgt weniger als 20 cm, vorzugsweise weniger als 15 cm, vorzugsweise weniger als 10 cm, vorzugsweise weniger als 7 cm, weiter vorzugsweise weniger als 6 cm, weiter vorzugsweise weniger als 4 cm, weiter vorzugsweise weniger als 3 cm.The road-rail vehicle comprises two rail-guiding devices according to the invention, with a first rail-guiding device being fastened with its holding bracket, i.e. via its holding bracket, on the front of the road-rail vehicle, and with a second rail-guiding device being fixed with its holding bracket, i.e. via its holding bracket, on the rear of the road-rail vehicle. The first and second rail guiding device allows the respective rail axle construction to be lowered onto the rail immediately in front of the front axle and immediately behind the rear axle of the road/rail vehicle. The distance up to which the rail wheels of the rail axle construction of the first and/or second rail guiding device can be brought closer to the front and/or rear wheels of the two-way vehicle is less than 20 cm, preferably less than 15 cm, preferably less than 10 cm, preferably less than 7 cm, more preferably less than 6 cm, more preferably less than 4 cm, more preferably less than 3 cm.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung ist die Schienenachskonstruktion über den gesamten Verfahrweg weiter in Z-Richtung als in X-Richtung bewegbar. Umgekehrt wäre es auch möglich, dass der Verfahrweg in X-Richtung größer ist als der Verfahrweg in Z-Richtung. Alternativ dazu kann die Schienenachskonstruktion über den gesamten Verfahrweg auch gleich weit in Z-Richtung wie in X-Richtung bewegbar sein. Dadurch kann den entsprechenden Fahrzeuggeometrien, insbesondere dem Fahrzeugüberhang, also der Länge des Überstands zwischen der Vorderachse hin zu der vorderseitigen Stirnseite, bzw. den Überstand von der Hinterachse bis zu der heckseitigen Stirnseite, Rechnung getragen werden. Auch ein langer Überstand erlaubt dennoch, dass die Schienenräder nahe an die Vorder- bzw. Hinterachse, also an die Vorder- bzw. Hinterräder herangeführt werden können, wobei gleichzeitig eine ausreichend hohe Unterbodenfreiheit gewährleistet ist, so dass die Geländegängigkeit des Zweiwegefahrzeugs nicht beeinträchtigt ist. Eine hohe Geländegängigkeit ist insbesondere zum Überwinden von Böschungen bei Reparaturarbeiten von Bahnlinien in ländlichen Gegenden notwendig.In an advantageous development of the rail guide device according to the invention, the rail axle construction can be moved further in the Z direction than in the X direction over the entire travel path. Conversely, it would also be possible for the traversing path in the X direction to be greater than the traversing path in the Z direction. As an alternative to this, the rail axle construction can also be moved the same distance in the Z direction as in the X direction over the entire travel path. As a result, the corresponding vehicle geometries, in particular the vehicle overhang, ie the length of the overhang between the front axle and the front end face, or the overhang from the rear axle to the rear end face, can be taken into account. Even a long overhang still allows the rail wheels to be brought close to the front or rear axle, i.e. to the front or rear wheels, while at the same time ensuring a sufficiently high underbody clearance so that the off-road mobility of the road-rail vehicle is not impaired. A high level of off-road mobility is particularly important Necessary to overcome embankments when repairing railway lines in rural areas.
Erfindungsgemäß ist das Verhältnis zwischen der X-Komponente und der Z-Komponente des Bewegungsvektors über den größten Teil des Verfahrwegs, vorzugsweise über den gesamten Verfahrweg konstant, so dass sich die zumindest eine Schienenachskonstruktion in diesem Bereich in einer Führungsebene bewegt, die in einem Winkel α zur Y-Z-Ebene im Fahrzeugkoordinatensystem angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der Verfahrweg linear ist, also die Neigung des Verfahrwegs hin zum Boden konstant ist. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Schienenachskonstruktion in Richtung der Schiene oder von der Schiene weg verfahrbar ist, kann natürlich geändert werden oder auch konstant sein. Der Winkel α wird je nach Fahrzeugüberstand entsprechend angepasst, wodurch sichergestellt ist, dass die Schienenräder zusammen mit der Schienenachskonstruktion nach wie vor sehr nahe an die Vorder- bzw. Hinterachse, also an die Vorder- bzw. Hinterräder des Zweiwegefahrzeugs herangeführt werden können. Für den Fall, dass die X-Komponente und die Z-Komponente gleich groß sind, beträgt der Winkel für die Führungsebene in der Y-Z-Ebene hin zum Boden 45°.According to the invention, the ratio between the X component and the Z component of the movement vector is constant over most of the travel path, preferably over the entire travel path, so that the at least one rail axle construction moves in this area in a guide plane that is at an angle α to the Y-Z plane in the vehicle coordinate system. This means that the travel path is linear, i.e. the slope of the travel path towards the floor is constant. The speed at which the rail axle construction can be moved towards or away from the rail can, of course, be changed or it can be constant. The angle α is adjusted accordingly depending on the overhang of the vehicle, which ensures that the rail wheels together with the rail axle construction can still be brought very close to the front or rear axle, i.e. to the front or rear wheels of the road-rail vehicle. In the event that the X component and the Z component are equal, the angle for the guide plane in the Y-Z plane towards the ground is 45°.
Der Winkel α kann dabei kleiner als 60°, vorzugsweise kleiner als 50°, weiter vorzugsweise kleiner als 40°, weiter vorzugsweise kleiner als 30°, weiter vorzugsweise kleiner als 20°, aber vorzugsweise größer als 5°, weiter vorzugsweise größer als 10° gewählt werden. Abweichungen hiervon sind in Ausnahmesituationen ebenfalls denkbar.The angle α can be less than 60°, preferably less than 50°, more preferably less than 40°, more preferably less than 30°, more preferably less than 20°, but preferably more than 5°, more preferably more than 10° to get voted. Deviations from this are also conceivable in exceptional situations.
Die Schienenführungseinrichtung könnte auch vorsehen, dass der Verfahrweg der zumindest einen Schienenachskonstruktion bogenförmig verläuft. Dieser bogenförmige Verlauf ist bei einer seitlichen Draufsicht, also bei einer Sicht in Richtung der Y-Achse erkennbar. Dabei ist entweder ein Teil des Verfahrwegs oder der überwiegende Teil des Verfahrwegs oder der gesamte Verfahrweg bogenförmig.The rail guide device could also provide for the travel path of the at least one rail axle construction to run in an arc. This arcuate progression can be seen in a lateral plan view, ie when viewed in the direction of the Y axis. In this case, either a part of the travel path or the predominant part of the travel path or the entire travel path is curved.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass der Verfahrweg der zumindest einen Schienenachskonstruktion mehrere bogenförmig verlaufende Segmente umfasst, die direkt miteinander oder durch linear verlaufende Abschnitte miteinander verbunden sind. In einem linear verlaufenden Abschnitt ist das Verhältnis der Z-Komponente und der X-Komponente für eine bestimmte Länge des Verfahrwegs konstant. Durch einen solchen Verfahrweg kann auf unterschiedliche Geometrien des Zweiwegefahrzeugs eingegangen werden. Für den Fall, dass sich am Unterboden zusätzliche Komponenten befinden, kann der Verfahrweg der Schienenachskonstruktion derart gewählt werden, dass die Schienenachskonstruktion diejenigen Komponenten umfährt, aber dennoch zielgerichtet auf die Räder der Vorder- bzw. Hinterachse zusteuert. Anzumerken ist, dass sowohl die Z-Komponente, als auch die X-Komponente, zu jeder Zeit einen Wert aufweisen der ungleich 0 ist. Die Bewegung der Schienenachskonstruktion findet daher vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt einzig in Z-Richtung oder einzig in X-Richtung statt. Grundsätzlich gilt aber, dass die Schienenachskonstruktion entlang der Y-Achse vorzugsweise nicht verfahren wird.According to the invention, it is further provided that the travel path of the at least one rail axle construction comprises a plurality of segments running in an arc, which are connected to one another directly or by sections running linearly. In a linear section, the ratio of the Z component and the X component is constant for a specific length of travel. Such a travel path makes it possible to accommodate different geometries of the two-way vehicle. In the event that there are additional components on the underbody, the traversing path of the rail axle construction can be selected in such a way that the rail axle construction bypasses those components, but still steers towards the wheels of the front or rear axle in a targeted manner. It should be noted that both the Z component and the X component have a non-zero value at all times. The movement of the rail axle structure is therefore preferably not solely in the Z-direction or solely in the X-direction at any time. In principle, however, it is true that the rail axis construction is preferably not moved along the Y-axis.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung sieht außerdem vor, dass der zumindest eine Aktor mit seinem zweiten Ende mit der Schienenachskonstruktion verbunden oder an dieser gelagert ist. Je nachdem, ob es sich bei der Schienenachskonstruktion um eine drehende oder um eine feststehende Achse handelt, kann der Aktor mit dieser fest verbunden oder an dieser gelagert sein. Eine Lagerung des Aktors an der Schienenachskonstruktion bewirkt weiterhin zusätzlich den Vorteil, dass der Aktor nicht parallel zu dem Verfahrweg ausgerichtet sein muss, was beispielsweise bei einem bogenförmigen Verfahrweg nicht möglich wäre. Der Aktor kann aber dennoch die Schienenachskonstruktion von der Schiene anheben und in Richtung der Schiene absenken. Um eine präzisiere Führung der Schienenachskonstruktion erhalten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Schienenführungseinrichtung einen zusätzlichen Hilfsrahmen umfasst, wobei die Schienenachskonstruktion mit diesem Hilfsrahmen verbunden oder an diesem gelagert ist. Die Haltekonsole weist in diesem Fall vorzugsweise eine Führung auf, wobei der Hilfsrahmen in dieser Führung verschiebbar gelagert ist. Der zumindest eine Aktor ist mit dem Hilfsrahmen und/oder mit der Schienenachskonstruktion, insbesondere mit der Schienenachse verbunden oder an diesem und/oder dieser gelagert. Durch eine solche Führung kann der Bewegungsverlauf, also der Verfahrweg, genauer eingestellt werden. Der Aktor müsste dann auch nicht parallel zum Verfahrweg ausgerichtet sein.A further development of the rail guide device according to the invention also provides that the second end of the at least one actuator is connected to the rail axle construction or is mounted on it. Depending on whether the rail axle construction is a rotating or a fixed axle, the actuator can be permanently connected to it or mounted on it. Bearing the actuator on the rail axle construction also has the additional advantage that the actuator does not have to be aligned parallel to the travel path, which would not be possible with a curved travel path, for example. However, the actuator can still raise the rail axle construction from the rail and lower it in the direction of the rail. In order to be able to obtain a more precise guidance of the rail axle construction, it is advantageous if the rail guidance device comprises an additional auxiliary frame, with the rail axle construction being connected to this auxiliary frame or being mounted on it. In this case, the holding console preferably has a guide, with the auxiliary frame being movably mounted in this guide. The at least one actuator is connected to the auxiliary frame and/or to the rail axle construction, in particular to the rail axle, or is mounted on this and/or this. Such a guide allows the course of movement, ie the travel path, to be adjusted more precisely. The actuator would then not have to be aligned parallel to the travel path.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung handelt es sich bei der verschiebbaren Lagerung der Führung zwischen dem Hilfsrahmen und Haltekonsole um eine Gleitlagerung oder um eine Wälzkörperlagerung. Die entsprechenden Oberflächen können beispielsweise mit Polytetrafluorethylen beschichtet sein. Andere Beschichtungen mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten sind ebenfalls möglich.In a further development of the rail guide device according to the invention, the displaceable mounting of the guide between the auxiliary frame and the holding console is a plain mounting or a rolling element mounting. The corresponding surfaces can be coated with polytetrafluoroethylene, for example. Other coatings with a low coefficient of friction are also possible.
In einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung ist die zumindest eine Schienenachskonstruktion am Hilfsrahmen um einen zentralen Zapfen drehbar gelagert. Dies bedeutet, dass die Schienenachskonstruktion um eine mittige Zentralachse, die in X-Richtung verläuft, in und entgegen des Uhrzeigersinns verschwenkbar ist. Dadurch können beispielsweise Höhendifferenzen zwischen den zwei parallel zueinander verlaufenden Schienenstücken ausgeglichen werden.In another development of the rail guide device according to the invention, the at least one rail axle construction is mounted on the auxiliary frame so that it can rotate about a central pin. This means that the rail axle construction is pivotable clockwise and counterclockwise about a central central axis running in the X-direction. In this way, for example, differences in height between the two rail sections running parallel to one another can be compensated for.
Die Schienenführungseinrichtung kann entweder genau einen Aktor oder mehrere Aktoren umfassen, wobei im letzteren Fall alle Aktoren in etwa parallel zueinander angeordnet sind. Der Wortlaut „in etwa parallel“ ist so zu verstehen, dass die Ausrichtung der einzelnen Aktoren zueinander um weniger als 10°, vorzugsweise um weniger als 5° zueinander versetzt ist. Nichts desto trotz kann ein Aktor gegenüber einem anderen Aktor natürlich um 180° gedreht sein, in diesem Fall würden die Aktoren dennoch in etwa parallel zueinander angeordnet sein. Der zumindest eine Aktor kann als Hydraulikzylinder oder als Pneumatikzylinder oder als Linearmotor ausgebildet sein. Werden mehrere Aktoren eingesetzt, so können alle Aktoren vom gleichen Typ sein. Es können aber auch unterschiedliche Typen eingesetzt werden.The rail guide device can either comprise exactly one actuator or a plurality of actuators, with all actuators being arranged approximately parallel to one another in the latter case. The wording “roughly parallel” is to be understood in such a way that the orientation of the individual actuators relative to one another is offset by less than 10°, preferably by less than 5°. Nevertheless, one actuator can of course be rotated by 180° relative to another actuator, in which case the actuators would still be arranged approximately parallel to one another. The at least one actuator can be designed as a hydraulic cylinder or as a pneumatic cylinder or as a linear motor. If several actuators are used, all actuators can be of the same type. However, different types can also be used.
Eine zusätzliche Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung schlägt vor, dass das erste Ende des zumindest einen Aktors oder das erste Ende jedes Aktors um mehr als 20 cm, vorzugsweise mehr als 30 cm, vorzugsweise mehr als 40 cm, vorzugsweise mehr als 50 cm weiter von der Schiene entfernt ist, als das entsprechende zweite Ende. Dies bedeutet, dass der zumindest eine Aktor, bzw. jeder Aktor eher senkrecht zu der Schiene angeordnet ist als waagrecht.An additional development of the rail guide device according to the invention proposes that the first end of the at least one actuator or the first end of each actuator be more than 20 cm, preferably more than 30 cm, preferably more than 40 cm, preferably more than 50 cm further from the rail is removed than the corresponding second end. This means that the at least one actuator, or each actuator, is arranged more perpendicularly to the rail than horizontally.
In einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung umfasst die Haltekonsole eine Rangierkupplung oder Kuppelkonsolen zum Rangieren von Wagons. Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Schienenführungseinrichtung einzig über die Haltekonsole mit dem Zweiwegefahrzeug verbunden. Über die Haltekonsole können auch zusätzliche Anschlüsse, wie für Druckluft oder Strom, zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann beispielsweise das Bremssystem eines Güterwagons gelöst werden.In another development of the rail guide device according to the invention, the holding bracket includes a shunting coupling or coupling brackets for shunting wagons. In addition or as an alternative to this, the rail guide device is connected to the two-way vehicle solely via the holding console. Additional connections, such as for compressed air or electricity, can also be made available via the holding console. In this way, for example, the brake system of a freight car can be released.
Eine Weiterbildung des Zweiwegefahrzeugs mit den beiden erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtungen sieht vor, dass zumindest eine, vorzugsweise beide Schienenachskonstruktionen durch den zumindest einen Aktor entlang des Verfahrwegs soweit von der Schiene nach oben weg bewegbar sind, dass die Bodenfreiheit des Zweiwegefahrzeugs einzig durch den Abstand des Fahrzeugs, vorzugsweise durch den Fahrzeugunterboden zu der Schiene hin bestimmt wird und nicht durch die Schienenführungseinrichtungen mit der Schienenachskonstruktion. Diese stellen nicht den tiefsten Punkt des Fahrzeugs dar. Dies bedeutet, dass die Geländegängigkeit des Zweiwegefahrzeugs durch eine Montage der Schienenführungseinrichtungen nicht beeinträchtigt wird, bzw. es nur zu einer geringen Einschränkung des befahrbaren Böschungswinkels kommt.A further development of the road-rail vehicle with the two rail guidance devices according to the invention provides that at least one, preferably both rail axle structures can be moved upwards away from the rail by the at least one actuator along the travel path to such an extent that the ground clearance of the road-rail vehicle is limited solely by the distance between the vehicle, preferably is determined by the vehicle underbody towards the rail and not by the rail guide devices with the rail axle construction. These do not represent the lowest point of the vehicle. This means that the off-road mobility of the road-rail vehicle is not impaired by the installation of the rail guidance devices, or there is only a slight restriction of the drivable slope angle.
In einer anderen Weiterbildung des Zweiwegefahrzeugs mit den beiden erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtungen ist vorgesehen, dass die erste Schienenführungseinrichtung ausschließlich an der Stirnseite der Vorderseite des Zweiwegefahrzeugs befestigt ist und dass die zweite Schienenführungseinrichtung ausschließlich an der Stirnseite der Rückseite des Zweiwegefahrzeugs befestigt ist. Dies bedeutet, dass die erste und/oder zweite Schienenführungseinrichtung achsabstützungsfrei und/oder unterbodenabstützungsfrei an dem Zweiwegefahrzeug befestigt sind, wodurch die Geländegängigkeit sichergestellt ist.In another development of the road-rail vehicle with the two rail-guiding devices according to the invention, it is provided that the first rail-guiding device is attached exclusively to the face of the front of the road-rail vehicle and that the second rail-guiding device is attached exclusively to the face of the rear of the road-rail vehicle. This means that the first and/or second rail guiding device are fastened to the two-way vehicle without an axle support and/or without an underbody support, thereby ensuring off-road mobility.
Schließlich zeigt eine zusätzliche Weiterbildung des Zweiwegefahrzeugs mit den beiden erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtungen den Einsatz einer Steuerungseinrichtung innerhalb des Zweiwegefahrzeugs, die den zumindest einen Aktor in der ersten Schienenführungseinrichtung und den zumindest einen Aktor in der zweiten Schienenführungseinrichtung derart ansteuert, dass die Schienenräder der Schienenachskonstruktion der ersten und/oder zweiten Schienenführungseinrichtung mit einem Druck auf die Schiene gedrückt werden, der einem voreinstellbaren Schwellwert entspricht. Dieser Schwellwert ist je nach Fahrzeuggewicht bzw. je nach Fahrzeugzuladung unterschiedlich wählbar, so dass stets sichergestellt ist, dass das Zweiwegefahrzeug nicht entgleisen, aber dennoch auch etwaige angekoppelte Güterwagons sicher rangieren kann. Dabei erlaubt die Steuereinrichtung dass die Schienenräder der Schienenachskonstruktion der ersten Schienenführungseinrichtung mit dem gleichen Druck oder mit höherem Druck oder mit niedrigerem Druck auf die Schiene gedrückt werden, als die Schienenräder der Schienenachskonstruktion der zweiten Schienenführungseinrichtung. Dadurch kann einer unterschiedlichen Gewichtsverteilung auf die Vorder- und Hinterachse Rechnung getragen werden.Finally, an additional development of the road-rail vehicle with the two rail-guiding devices according to the invention shows the use of a control device within the road-rail vehicle, which controls the at least one actuator in the first rail-guiding device and the at least one actuator in the second rail-guiding device in such a way that the rail wheels of the rail axle construction of the first and/or or second rail guide device are pressed onto the rail with a pressure that corresponds to a presettable threshold value. This threshold value can be selected differently depending on the vehicle weight or depending on the vehicle load, so that it is always ensured that the two-way vehicle does not derail, but that any coupled freight wagons can still be maneuvered safely. The control device allows the rail wheels of the rail axle construction of the first rail guiding device to be pressed onto the rail with the same pressure or with higher pressure or with lower pressure than the rail wheels of the rail axle construction of the second rail guiding device. This allows a different weight distribution on the front and rear axles to be taken into account.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
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1 : ein Zweiwegefahrzeug mit einer ersten und einer zweiten erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung in seitlicher Darstellung; -
2 : eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung; und -
3 : ein Zweiwegefahrzeug mit der ersten erfindungsgemäßen Schienenführungseinrichtung in Frontalansicht.
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1 : a two-way vehicle with a first and a second rail guide device according to the invention in a side view; -
2 : a spatial representation of the rail guide device according to the invention; and -
3 : a road-rail vehicle with the first rail guidance device according to the invention in a front view.
Die Schienenführungseinrichtung 21, 22 umfasst eine Haltekonsole 3, über die die Schienenführungseinrichtung 21, 22 mit einem vorderen oder hinteren Bereich des Zweiwegefahrzeugs 1 befestigt ist. Dabei ist die erste Schienenführungseinrichtung 21 vorzugsweise ausschließlich an der Stirnseite der Vorderseite des Zweiwegefahrzeugs 1 befestigt. Im Gegensatz dazu ist die zweite Schienenführungseinrichtung 22 vorzugsweise ausschließlich an der Stirnseite der Rückseite des Zweiwegefahrzeugs 1 befestigt. Die erste und/oder zweite Schienenführungseinrichtung 21, 22 sind daher achsabstützungsfrei und/oder unterbodenabstützungsfrei an dem Zweiwegefahrzeug 1 befestigt. Die Befestigung der Schienenführungseinrichtung 21, 22 erfolgt vorzugsweise ausschließlich über die Haltekonsole 3.The rail guide device 2 1 , 2 2 includes a holding
Die Schienenführungseinrichtung 21, 22 umfasst zumindest eine Schienenachskonstruktion 4 mit einer Schienenachse 15 und mit zumindest zwei in Längsrichtung der Schienenachse 15 versetzt liegenden Schienenrädern 5, die mit einer Schiene in Kontakt bringbar sind.The rail guide device 2 1 , 2 2 comprises at least one
Über zumindest einen Aktor 6 kann die Schienenachskonstruktion 4, welche lageveränderlich an der Haltekonsole 3 angeordnet ist, in Richtung der Schiene oder weg von der Schiene bewegt werden. Dabei erfolgt die Bewegung der Schienenachskonstruktion 4 entlang eines Verfahrwegs 7. Die Schienenführungseinrichtung 21, 22 ist derart ausgebildet, dass sie entlang des größten Teil des Verfahrwegs 7 mit einem Bewegungsvektor bewegt wird, der eine Komponente in Z-Richtung und eine Komponente in X-Richtung umfasst. Beide Komponenten sind vorzugsweise ungleich 0, wobei sich der Bewegungsvektor auf das Fahrzeugkoordinatensystem bezieht. Bei einem Absenken der Schienenachskonstruktion 4 in Richtung der Schiene wird die Schienenachskonstruktion 4 bei einem frontseitigen Anbau der Schienenführungseinrichtung 21 an dem Zweiwegefahrzeug 1 auf die Vorderachse 8, also auf die Vorderräder zu bewegt. Bei einem heckseitigen Anbau der Schienenführungseinrichtung 22 an dem Zweiwegefahrzeug 1 wird die Schienenachskonstruktion 4 bei einem Absenken in Richtung der Schiene auf die Hinterachse 9, also auf die Hinterräder zu bewegt.At least one
Gestrichelt dargestellt ist die Anordnung der Schienenachskonstruktion 4 in dem Zustand, in welchem sie sich am weitesten von der Schiene entfernt befindet. Die Schienenachskonstruktion 4 befindet sich an einem ersten Ende des Verfahrwegs 7. Gestrichelt dargestellt sind ebenfalls Komponenten, wie der zumindest eine Aktor 6, der von der Haltekonsole 3 verdeckt ist. Mit durchgezogenen Linien ist die Lage der Schienenachskonstruktion 4 dargestellt, wenn sie auf die Schiene herabgelassen ist. In diesem Zustand ist sie am zweiten Ende des Verfahrwegs 7 angelangt. Besonders vorteilhaft ist, dass die Schienenachskonstruktion 4 sowohl in Richtung der Schiene, als auch gleichzeitig in Richtung der Vorder- bzw. Hinterachse 8, 9 bewegt wird. Es handelt sich daher um eine Bewegung mit zwei translatorischen Freiheitsgraden.Shown in phantom is the arrangement of the
Wie gestrichelt dargestellt, ist die Schienenachskonstruktion 4 in dem Bereich, in welchem sie am weitesten von der Schiene beabstandet ist, derart weit vom Boden angehoben, dass die Fahrzeugachsen 8, 9 die Bodenfreiheit bestimmen.As shown in dashed lines, the
Der zumindest eine Aktor 6 kann vollständig innerhalb der Haltekonsole 3 angeordnet sein. Der zumindest eine Aktor 6 kann allerdings auch, wie in
Innerhalb von
Es wäre auch möglich, dass der Verfahrweg 7 nicht linear ist, sondern bogenförmig verläuft. Dieser bogenförmige Verlauf wäre in seitlicher Draufsicht (in der Y-Achse) zu erkennen. Ein Verfahrweg 7, der mehrere bogenförmige verlaufende Segmente umfasst, die direkt miteinander oder durch linear verlaufende Abschnitte miteinander verbunden sind, wäre ebenfalls möglich.It would also be possible for the
Das Zweiwegefahrzeug 1 weist außerdem eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung auf, die den zumindest einen Aktor 6 in der ersten Schienenführungseinrichtung 21 und zumindest einen Aktor 6 in der zweiten Schienenführungseinrichtung 22 derart ansteuert, dass die Schienenräder 5 der Schienenachskonstruktionen 4 der ersten und zweiten Schienenführungseinrichtung 21, 22 mit einem Druck auf die Schiene gedrückt werden, der einem voreinstellbaren Schwellwert entspricht und je nach Beladung des Zweiwegefahrzeugs 1 bzw. Steigung oder Neigung der Schiene im Betrieb veränderbar ist.The road-rail vehicle 1 also has a control device, not shown, which controls the at least one
Für den Fall, dass mehrere Aktoren 6 innerhalb einer Schienenführungseinrichtung 21, 22 eingesetzt werden, die in etwa parallel zueinander angeordnet sind, wäre es auch möglich, dass die einzelnen Aktoren 6 einen unterschiedlichen Druck ausüben, so dass die verschiedenen Schienenräder 5 einer Schienenachskonstruktion 4 unterschiedlich stark auf die Schiene gepresst werden.In the event that
An der Schienenachskonstruktion 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Hilfsrahmen 10 befestigt. Der Hilfsrahmen 10 weist eine viereckige Grundstruktur auf, die innen, wie der Name „Rahmen“ schon sagt, hohl ist. Der Aktor 6 ist mit seinem zweiten Ende 62 an einer Rahmenseite des Hilfsrahmens 10 befestigt. Vorzugsweise handelt es sich um die Rahmenseite, die näher am Boden angeordnet ist. Die zumindest eine Schienenachskonstruktion 4, insbesondere die Schienenachse 15 der Schienenachskonstruktion 4 könnte auch an dem Hilfsrahmen 10 und damit an der Schienenführungseinrichtung 21, 22 um einen zentralen Zapfen drehbar gelagert angeordnet sein. Innerhalb von
Die Haltekonsole 3 besteht vorzugsweise aus fünf Elementen. Darunter sind die zwei Haltekonsolenseitenwände 31, 32. In diesen zwei Haltekonsolenseitenwänden 31, 32 ist die Führung 11 in Form einer Führungsschiene integriert. In jeder Führungsschiene ist eine Seite des Hilfsrahmens 10 längsverschieblich bis zu einem Anschlag gelagert. Die Haltekonsolenseitenwände 31, 32 umfassen einen Bereich mit einer größeren Breite und einen Bereich mit einer kleineren Breite in Richtung der X-Achse. Der Bereich mit einer kleineren Breite befindet sich näher in Richtung der Schiene als der Bereich mit der größeren Breite. Die Haltekonsole 3 umfasst außerdem eine Haltekonsolerückwand 33. Die Haltekonsolerückwand 33 zeigt in Richtung der Stirnseite der Vorderseite oder Rückseite des Zweiwegefahrzeugs 1. Die Haltekonsolerückwand 33 ist mit dem verbreiterten Bereich der Haltekonsolenseitenwände 31, 32 verbunden. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine einteilige Verbindung. Die Haltekonsolerückwand 33 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer nicht durchgängigen Rückwand, sondern aus Rückwänden, die voneinander beabstandet und nicht miteinander verbunden sind. Die Haltekonsolerückwand 33 umfasst Bohröffnungen 12, mit denen die Haltekonsole 3 an die Stirnseite der Vorderseite oder der Rückseite des Zweiwegefahrzeugs 1 geschraubt werden kann.The holding
Weiterhin umfasst die Haltekonsole 3 noch eine Haltekonsoleabdeckung 34 die beide Haltekonsolewände 31, 32 nach oben miteinander verbindet. Die Haltekonsoleabdeckung 34 ist vorzugsweise überwiegend parallel zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet. Die Haltekonsolerückwand 33 ist dagegen überwiegend senkrecht zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet. Ein kleiner Teil der Haltekonsoleabdeckung 34 erstreckt sich zusätzlich in Richtung der Schiene. Eine Oberseite und teilweise eine Vorderseite der Haltekonsolenseitenwänden 31, 32 werden daher von der Haltekonsoleabdeckung 34 überdeckt.Furthermore, the holding
Ausgehend von der Haltekonsoleabdeckung 34 erstreckt sich noch eine Haltekonsoleverlängerung 35 nach oben, also von der Schiene weg. Diese Haltekonsoleverlängerung 35 umfasst ebenfalls Seitenwände, Rückwände und eine Abdeckung. Ein erstes Ende 61 des Aktors 6 ist in diesem Fall mittelbar oder unmittelbar an der Haltekonsoleverlängerung 35 gelagert. Eine feste Verbindung wäre ebenfalls möglich. In dem Ausführungsbeispiel aus
Innerhalb von
Die Aktoren 6 könnten, wie der zumindest eine Aktor 6 aus
Das zumindest erste Ende 61 des zumindest einen Aktors 6 ist wohl mehr als 20 cm, vorzugsweise mehr als 30 cm, vorzugsweise mehr als 40 cm, vorzugsweise um mehr als 50 cm weiter von der Schiene entfernt, als das entsprechende zweite Ende 62. Dies bedeutet, dass der zumindest eine Aktor 6 nicht parallel zur Schiene sondern eher quer zur Schiene angeordnet ist.The at least
Der zumindest eine Aktor 6 hat einen Hub von vorzugsweise mehr als 50 cm, vorzugsweise von mehr als 70 cm, vorzugsweise von mehr als 80 cm.The at least one
Unter einer Schiene (Gleis) wird vorzugsweise ein Schienenpaar mit zwei parallel zueinander verlaufenden Schienenkörpern verstanden. Je ein Schienenrad 5 der Schienenachskonstruktion 4 liegt dann an einem Schienenkörper an.A rail (track) is preferably understood to mean a pair of rails with two rail bodies running parallel to one another. One
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DE202006017727U1 (en) | 2006-11-21 | 2008-04-03 | Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh | Two-way excavator |
DE202008009037U1 (en) | 2008-07-04 | 2009-11-12 | Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh | Two-way excavator |
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2015
- 2015-10-01 DE DE102015012757.8A patent/DE102015012757B4/en active Active
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