DE10257987A1

DE10257987A1 - Dachhubeinrichtung mit Sicherheitseinrichtung für einen gedeckten Eisenbahngüterwagen, insbesondere Doppelstock-Autotransportwagen

Info

Publication number: DE10257987A1
Application number: DE10257987A
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Beier
Original assignee: Alstom LHB GmbH
Current assignee: Alstom Transport Deutschland GmbH
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-01
Also published as: EP1433686B1; DE50300656D1; ATE297859T1; EP1433686A1; ES2244881T3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dachhubeinrichtung mit Sicherheitseinrichtung für einen gedeckten Güterwagen, insbesondere Doppelstock-Autotransportwagen, mit festen Seitenwänden (6), öffnungsfähigen und verschließbaren Stirnwänden sowie mit einem Hubdach (1), welches in jedem Eckbereich durch ein dort angeordnetes Hubelement anhebbar und absenkbar ausgebildet ist. Damit ein Gleichlauf beim Heben und Senken des Hubdaches (1) ermöglicht wird und gleichzeitig eine Sicherung der Dachhubeinrichtung gegen ungewolltes bzw. selbsttätiges Öffnen durch Krafteinwirkung aus dem Fahrbetrieb während der Fahrt gewährleistet ist, wird das Hubdach (1) an jedem Eckbereich durch ein Hubelement gehoben bzw. gesenkt, wobei als Hubelement hydraulisch betätigte Stößel (2) vorgesehen sind, die je Wagenende ein Stößelpaar (2.1; 2.2) bilden, welches über Schwenkarme (3) mit einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Torsionswelle (4) verbunden ist, und wobei der Schwenkarm (3) in seinem oberen Längsbereich zwischen den Anlenkpunkten des Stößels (2) und der Torsionswelle (4) eine Anlenkung für einen hydraulischen Antrieb sowie einen Nocken (11), der in Wirkverbindung mit der Sicherheitseinrichtung in Form einer Klinke (9) steht, aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachhubeinrichtung mit Sicherheitseinrichtung für einen gedeckten Eisenbahngüterwagen, insbesondere Doppelstock-Autotransportwagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum sicheren Transport von Automobilen kommen Spezialeisenbahnwagen in geschlossener bzw. "gedeckter" Ausbildung zum Einsatz, die über die Stirnseiten be- und entladen werden und die zwei übereinander angeordnete Ladeebenen aufweisen und zum freizügigen Beladen ohne stationäre Rampen mit verstellbaren fahrzeugseitigen Rampen für die obere Ladeebene ausgerüstet sind. Die Stirnseiten sind mit öffnungsfähigen Schwenktüren verschlossen. In der Praxis ist eine Wageneinheit mindestens durch zwei kurzgekuppelte Wagenhälften als Transporteinheit gebildet. An den Kuppelstellen sind die Wagen mit Überfahrklappen ausgerüstet. Die Automobile fahren mit eigener Motorkraft von einer Kopframpe aus über die eine Wagenhälfte zur anderen Wagenhälfte und gegebenenfalls zu weiteren, gleichartigen Wagen. Die einzelnen Wagenhälften sind bei einigen Bauarten mit Faltenbälgen im Trennbereich versehen.

In der EP 0 463 505 B1 = DE 40 20 020 A1 ist ein solcher Spezialeisenbahnwagen beschrieben. Zur besseren Beladbarkeit der oberen Ladeebene und zur besseren Entlüftung des Raumes von Autoabgasen sind die einzelnen Wagenhälften mit einem tonnenförmigen Hubdach versehen. Dazu sind in jeder Wagenhälfte vier vertikale Hubzylinder am Fahrzeugboden nahe der Seitenwand und nahe dem Fahrzeugteilende angeordnet, die synchron über Kolbenstangenverlängerungen, welche am Hubdach befestigt sind, das Hubdach anheben und in seine obere Endstellung bringen. Sowohl im angehobenen Zustand als auch im abgesenkten Zustand wird das Hubdach durch an sich bekannte Mittel verriegelt. Detaillierte Angaben zur Anordnung und Ausführung der Hubzylinder sowie der Anordnung einer Gleichlaufsteuerung werden nicht gemacht.

Die DE 41 40 347 C2 beschreibt einen Doppelstock-Autotransport-Eisenbahnwagen bei dem das Fahrzeugdach mindestens an einem Stirnende ein Dachteil aufweist, welches vom Mittelteil des Wagendaches getrennt und unabhängig höhenverstellbar ausgebildet ist. Das Hubgestänge ist dabei mit einer Umstelleinrichtung für unterschiedliche Hubhöhen versehen. Außerdem weist das Hubgestänge Einstelleinrichtungen für die Längeneinstellung des Hubgestänges auf. Diese Ausführung hat den Nachteil eines relativ hohen Aufwandes in der Praxisumsetzung und einer aufwendigen Bedienung, die überwiegend manuell erfolgt. Die DE 42 40 163 C2 beinhaltet eine Weiterentwicklung zur DE 41 40 347 C2 bezüglich der Anordnung des Hubantriebselements und der Endschalteranschläge für die gewünschte Höhenendstellung des Fahrzeugdaches. Das Hubantriebselement in Form eines Spindelantriebs mit Spindelmutter und Elektromotor ist im Bereich des Untergestells zentral angeordnet. Damit sind fange Gestänge erforderlich, die aufwendig sind und einen großen Wartungsaufwand erforderlich machen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dachhubeinrichtung für einen gedeckten Eisenbahngüterwagen, insbesondere Doppelstock-Autotransportwagen, zu finden, die ein Heben und Senken des Daches im Gleichlauf ermöglicht und gleichzeitig eine Sicherung der Dachhubeinrichtung gegen ungewolltes bzw. selbsttätiges Öffnen durch Krafteinwirkung aus dem Fahrbetrieb während der Fahrt gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch eine Dachhubeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 angegeben.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen in einer mechanischen Vierstößel-Dachhubeinrichtung mit Gleichlauffunktion und nachgeschalteter Sicherheitseinrichtung. Die Stößel sind so dimensioniert, dass sie im abgesenkten Zustand des Hubdaches die Massenkräfte aus dem Bahnbetrieb, die in Längsrichtung des Fahrzeuges auf das Hubdach wirken und im angehobenen Zustand des Hubdaches mögliche auf das Hubdach wirkende Kräfte, z.B. durch Wind, in allen Richtungen aufnehmen können. Beim Absenken des Daches ist es möglich die Schwerkraft auszunutzen. Die bauliche Anordnung der Sicherheitseinrichtung in Verbindung mit der Hubeinrichtung benötigt nur ein relativ kleines Raumvolumen.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine Eisenbahngüterwagen mit 2 Wageneinheiten;
2 eine Seitenansicht im Überblick (Teilschnitt) mit geschlossenem Hubdach;
3 eine Draufsicht im Überblick auf die gegenüberliegende Seite (Teilschnitt) mit geöffnetem Hubdach;
4 eine Draufsicht im Teilschnitt auf ein Stößelpaar mit querliegender Torsionswelle;
5 eine Detailansicht des Betätigungsmechanismus im unteren Bereich, Endlage geschlossen;
6 eine Detailansicht nach 5, Einleitung des Öffnungsvorganges und
7 eine Detailansicht nach 5, Schließvorgang.
Die im Ausführungsbeispiel dargestellten einzelnen Wagen des Doppelstock-Autotransport-Eisenbahnwagen sind als Zweiachser konzipiert, die über Kurzkupplungen zu einer Wageneinheit aus zwei oder mehr einzelnen Wagen verbunden sind. Gegebenenfalls sind weitere gleichartige oder gattungsähnliche Wageneinheiten mit der gebildeten Wageneinheit zu einem Ganzzug kuppelbar. Die mehrteilige Eisenbahnwageneinheit ist an beiden Enden mit Schwenktüren und mit Auffahrrampen versehen, wobei die Rampe zur oberen Ladeebene schwenkbar ausgebildet ist. Im Bereich der Wagentrennung sind Überfahrklappen angeordnet.
Die Bereiche der Kurzkupplungen sind durch teleskopierbare Faltenbälge abgedeckt. Zur besseren Beladbarkeit der oberen Ebene und zur besseren Entlüftung von Autoabgasen sind die einzelnen Wagen mit Hubdächern 1 ausgerüstet. Wegen der Verbindung der einzelnen Wagen der Einheit mit Faltenbälgen sind die einzelnen Wagen mit einer Gleichlaufeinrichtung versehen, die das Heben und Senken der Hubdächer 1 der einzelnen Wagen im Gleichlauf koppelt.
Der Antrieb des Hubdaches 1 erfolgt vorzugsweise hydraulisch mittels Arbeitszylinder 5. Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, wird jedes Hubdach 1 im Bereich seiner vier Ecken durch vier Stößel 2, die zum einfachen Anpassen bei der Montage längenverstellbar ausgeführt sein können, angehoben bzw. abgesenkt, wobei die einzelnen Stößelpaare 2.1 bzw. 2.2 je Wagenende zum Sicherstellen des Gleichlaufes untereinander sowie zur Drehmomentenübertragung über Schwenkarme 3 mit einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Torsionswelle 4 verbunden sind, siehe 4.
Die Lagerstelle des Stößels 2 am Schwenkarm 3 befindet sich am freien Ende des Schwenkarmes 3. Zwischen dieser Lagerstelle und der Lagerstelle mit der Torsionswelle 4 weist der Schwenkarm 3 im oberen Längsbereich einen nockenförmigen Teil zur Anlenkung des Arbeitszylinders 5 sowie einen Nocken 11, der in Wirkverbindung mit einer Sicherheitseinrichtung steht, auf.
Jedes Stößelpaar 2.1 bzw. 2.2 wird von mindestens einem hydraulischen Arbeitszylinder 5 angetrieben. Das Gehäuse des hydraulischen Arbeitszylinders 5 ist oberhalb des Wagenbodens beweglich gelagert, während die Zylinderstange in Nähe des Anlenkpunktes des Stößels 2 am Schwenkarm 3 in dem nockenförmigen Teil des Schwenkarmes 3 beweglich angelenkt ist. Dabei ist der Zylinderstangenkopf 5.1 besonders gestaltet. Im Anlenkbereich weist er ein Langloch 5.2 auf und in Richtung zur Klinke 9 einen Nocken 5.3. Im geschlossenen Zustand des Hubdaches 1 ist die Zylinderstange ausgefahren.
Der Gleichlauf zwischen den beiden Stößelpaaren 2.1 und 2.2 eines Wagens und zu den anderen Wagen der mehrteiligen Transporteinheit wird hydraulisch geregelt.
Aus den 2 bis 4 ist erkennbar, dass die Torsionswelle 4 im Untergestell 13 des Wagens gelagert ist und die daran angeschlossenen Stößel 2 in den Seitenwänden 6 nach oben zum Hubdach 1 geführt sind. Die Stößel 2 sind im Austrittsbereich der Seitenwand 6 so geführt, dass ein Stößelpaar 2.1 die Funktion der Längsführung als Festlager 7 übernimmt und das andere Stößelpaar 2.2 in Wagenlängsrichtung "schwimmend" in einem Loslager 8 gelagert ist. Dadurch werden Toleranzprobleme und Ausdehnung infolge Wärmeeinwirkung sicher beherrscht. Auch ein eventueller Ungleichlauf infolge einer hydraulischen Störung führt nicht zum Verklemmen des Hubdaches 1. Die Durchführungen der beiden Lager 7, 8 sind ballig ausgeführt.
Eine besonders ausgeführte, einem Arbeitszylinder 5 je Stößelpaar 2.1; 2.2 zugeordnete Sicherheitseinrichtung in Form einer Klinke 9 verhindert das Ausfahren des Hubdaches 1 infolge möglicher äußerer Kräfte, wie Sog, Schwingbewegungen u.ä..
Diese Sicherheitseinrichtung arbeitet wie folgt (siehe insbesondere 5):
Die im Untergestell 13 um eine Drehachse 9.2 schwenkbar gelagerte Klinke 9 bildet im oberen Bereich einen Haken 9.1 der nach oben hin in einer schrägen Rückenfläche 9.4 ausläuft und auf der einen Seite eine hinterschnittene kurvenförmige Gegenfläche 9.3 aufweist, die in Wirkungsverbindung mit dem Nocken 5.3 des Zy linderstangenkopfes 5.1 steht. Durch eine im Untergestell 13 befestigte Zugfeder 10 wird die Klinke 9 in Verriegelungsstellung gezogen.
Wirken bei abgesenktem Hubdach 1 außen Kräfte über die Stößel 2 auf den Schwenkarm 3, wollen diese den Schwenkarm 3 gegen den Arbeitszylinder 5 anheben. Im Falle von Leckagen oder Pumpbewegungen wäre das ohne zusätzliche Verriegelung möglich. Der am Schwenkarm 3 angeordnete Nocken 11, der in Wirkungsverbindung mit der Klinke 9 steht, läßt aber nur ein minimales und für das System unbedeutendes Anheben des Arbeitszylinders 5 um ein Spaltmaß a zu. Die dann auf die Klinke 9 wirkende Kraft F1 bewirkt ein mit dem Hebelarm b schließendes Moment.
Das aktive Öffnen des Hubdaches 1 wird, wie aus 5 und 6 ersichtlich, durch den Arbeitszylinder 5 eingeleitet. Die spezielle Ausbildung des Zylinderstangenkopfes 5.1 mit Langloch 5.2 und Nocken 5.3 bewirkt, dass bei Hubbeginn, also beim Einfahren der Zylinderstange des Arbeitszylinders 5, nach einer Anfahrstrecke c sich der Nocken 5.3 gegen die Gegenfläche 9.3 der Klinke 9 legt und diese wegdrückt, d.h. die Klinke 9 eilt vor, so dass nach Ausschöpfung des Spieles e im Langloch 5.2 der Nocken 11 aus dem hakenförmigen Teil der Klinke 9 heraus-fahren kann. Der Schwenkarm 3 bewegt sich mit seinem freien mit dem Stößel 2 verbundenen Ende nach oben und das Hubdach 1 öffnet sich.
Beim Schließen des Hubdaches 1, siehe 7 und 5, bewegt sich der Schwenkarm 3 mit seinem freien Ende nach unten. Dies kann entweder durch das Eigengewicht des Hubdaches 1 oder aber durch den Arbeitszylinder 5 eingeleitet werden. Dabei trifft der Nocken 11 auf die schräge Rückenfläche 9.4 der Klinke 9 und bewirkt durch das öffnende Moment über den Hebelarm d das Zurückschwenken der Klinke 9, so dass der Nocken 5.3 des Zugstangenkopfes 5.1 an der Gegenfläche 9.3 vorbei in den Bereich der Rückenfläche 9.4 gleiten kann. Der Haken 9.1 der Klinke 9 hintergreift den Nocken 11 und das Gestänge ist gesichert.
Eine Dachhubanzeige weist an allen vier Ecken eines Wagens, im Sichtbereich des Bedienpersonals, eine Anzeige 12 zur Anzeige der aktuellen Hubdachposition geöffnet/geschlossen auf.
Es ist denkbar, dass dieser Sicherheitsstufe weitere Sicherheitsstufen für andere Funktionen, wie z.B. für die mechanische Verriegelung der Rampe, der Stirn- und Seitentüren sowie der Überfahrklappen nachgeschaltet sind.

1: Hubdach
2: Stößel
2.1: Stößelpaar
2.2: Stößelpaar
3: Schwenkarm
4: Torsionswelle
5: Arbeitszylinder
5.1: Zylinderstangenkopf
5.2: Langloch
5.3: Nocken
6: Seitenwand
7: Festlager
8: Loslager
9: Klinke
9.1: Haken
9.2: Drehachse
9.3: Gegenfläche
9.4: Rückenfläche
10: Zugfeder
11: Nocken
12: Anzeige
13: Untergestell
a: Spaltmaß
b: Hebelarm
c: Anfahrstrecke
d: Hebelarm
e: Spiel
F1: Kraft

Claims

Dachhubeinrichtung mit Sicherheitseinrichtung für einen gedeckten Eisenbahngüterwagen, insbesondere Doppelstock-Autotransporfwagen, mit festen Seitenwänden, öffnungsfähigen und verschließbaren Stirnwände sowie mit einem Hubdach, welches durch ein in jedem Eckbereich angeordnetes Hubelement anhebbar und absenkbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Hubelemente hydraulisch betätigte Stößel (2) vorgesehen sind, die je Wagenende ein Stößelpaar (2.1; 2.2) bilden, welches über Schwenkarme (3) mit einer quer zur Wagenlängsrichtung angeordneten Torsionswelle {4) verbunden ist und dass der Schwenkarm (3) in seinem oberen Längsbereich zwischen den Anlenkpunkten des Stößels (2) und der Torsionswelle (4) eine Anlenkung für einen hydraulischen Antrieb sowie einen Nokken (11), der in Wirkungsverbindung mit der Sicherheitseinrichtung in Form einer Klinke (9) steht, aufweist.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betätigen jedes Stößelpaares (2.1; 2.2) mindestens ein Arbeitszylinder (5) angeordnet ist.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betätigen jedes Stößelpaares (2.1; 2.2) zwei Arbeitszylinder (5) vorgesehen sind, wobei jedem Stößel 2 ein Arbeitszylinder (5) zugeordnet ist.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (5) einen Zylinderstangenkopf {5.1) aufweist, der im Bereich der Anlenkung an den Schwenkarm (3) mit einem längsverlaufenden Langloch (5.2) und im Bereich der Sicherheitseinrichtung mit einem Nocken (5.3) versehen ist.
Dachhubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (2) in den Seitenwänden (6) nach oben geführt und im Austrittsbereich der Seitenwand (6) derart geführt sind, dass ein Stößelpaar (2.1) in einem Festlager (7) und das andere Stößelpaar (2.2) in einem Loslager (8) gelagert sind.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlußstelle des Stößels (2) am Schwenkarm (3) sich an dessen freien Ende befindet.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionswelle (4) im Untergestell (13) gelagert ist.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung aus einer im Untergestell (13) um eine drehbare Achse (9.2) schwenkbar gelagerte Klinke (9) gebildet wird, die im oberen Bereich mit dem Schwenkarm (3) und im seitlichen Bereich mit dem Arbeitszylinder (5) in Wirkungsverbindung steht.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (9) im oberen Bereich einen Haken (9.1), der nach oben hin in einer schrägen Rückenfläche (9.4) ausläuft und zum Arbeitszylinder (5) hin eine hinterschnittene kurvenförmige Gegenfläche (9.3) aufweist.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Klinke (9) eine im Untergestell (13) befestigte Zugfeder (10) angreift.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an allen vier Ecken des Wagens eine Anzeige (12) zur Anzeige der aktuellen Hubdachposition (geöffnet/geschlossen) angeordnet ist.
Dachhubeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (12) auf der Torsionswelle (4) befestigt ist.