DE19643240C1 - Straßen- und schienenverfahrbares Arbeitsfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mobilbagger, -kran oder derglei­ chen Arbeitsfahrzeug mit zwei Bodenradachsen, denen jeweils ein aus einer Achse und zwei Schienenrädern bestehender Schienenradsatz zugeordnet ist, der an schwenkbaren Radarmen gehalten, mittels einer hydraulischen Verstelleinrichtung höhenverschwenkbar und in abgesenkter Stellung als Schienenantrieb und/oder als Schienenführung wirksam ist, wobei minde­ stens eine als Pendelsachse ausgeführte Bodenradachse an eine im Fahrzeu­ grahmen gelagerte und sich in dessen Längsrichtung erstreckende Pendel­ büchse fest angeschlossen ist.

Bekannte sogenannte Zweiwege-Arbeitsgeräte bestehen z. B. aus einem seri­ enmäßigen Rad- oder Mobilbagger, an dessen Fahrgestell zwecks Verfahr­ barkeit auf Schienen jeder bereiften Bodenradachse ein hydraulisch senk- und hebbarer Schienenradsatz zugeordnet wird. Bei einer Antriebsart dienen die Schienenräder allein der Spurführung, während das Fahrzeug mit seinen bereiften Rädern auf den Schienen fährt. Bei einer anderen Antriebsart wir­ ken die bereiften Bodenräder als Reibantrieb für die Schienenräder. Dazu werden durch Absenken der Schienenradsätze die bereiften Räder ca. 100 mm über die Schienen angehoben, um neben den Schienen montierte Induk­ tions-Sicherheitseinrichtungen, die den Standort vorbeifahrender Züge an ein Stellwerk melden, nicht zu beschädigen, und gleichzeitig werden die Schie­ nen- und Bodenräder miteinander in Reibschluß gebracht.

Wenn diese Zweiwege-Arbeitsfahrzeuge zum Neubau oder zur Instandhal­ tung von Gleisanlagen eingesetzt werden, deren Gleise noch nicht eben lie­ gen, muß am Fahrzeug ein Achsausgleich zwecks gleichmäßiger Auflage und Abstützung sämtlicher Boden- und Schienenräder auf den Schienen ge­ währleistet sein. Darüber hinaus ist z. B. bei Reparaturarbeiten an Gleisen für Hochgeschwindigkeitszüge, deren Kurven besonders überhöht sind, eine Horizontierung des Arbeitsfahrzeuges erforderlich. Um insbesondere bei der oben an zweiter Stelle beschriebenen Antriebsart die Reib- und Anpreßkraft zwischen dem Reifen des Bodenrades und dem Schienenrad stets gleichmä­ ßig aufrechtzuerhalten, ist es wünschenswert, daß die Schienenräder den durch die Bewegungen der Pendelachse verursachten Lageänderungen der Bodenräder folgen, insbesondere auch deshalb, um einen vorzeitigen Rei­ fenverschleiß aufgrund überhöhter Anpreßkräfte oder des bei Fluchtungsfeh­ lern entstehenden Eingriffes des Spurkranzes des Schienenrades in den Rei­ fen zu vermeiden.

Aus der FR 26 71 570 A1 ist ein Arbeitsfahrzeug bekannt, dessen beiden Bodenradachsen jeweils ein Schienenradsatz zugeordnet ist, der in an dem Fahrzeugrahmen des Arbeitsfahrzeugs gelenkig gehaltenen Radarmen gela­ gert und mittels einer hydraulischen Verstelleinrichtung höhenverschwenk­ bar ist. Die Verstelleinrichtungen für die beiden Schienenradsätze sind ei­ nenends an Endabschnitten des Fahrzeugrahmens gelagert und wirken ande­ renends auf die Radarme des Schienenradsatzes, wobei die Bodenradachse, der Schienenradsatz und die Verstelleinrichtung an den Schwenkrahmen schwenkbar angeschlossen sind.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Ar­ beitsfahrzeug der eingangs genannten Art eine Bodenradachse, der ein Schienenradsatz zugeordnet ist, dahingehend auszugestalten, daß sie als fer­ tige Baueinheit zur Verfügung steht, um in einer Serienfertigung von Ar­ beitsfahrzeugen entsprechend einem Baukastensystem bei Bedarf als Pende­ lachse mit dem Fahrzeugrahmen vereinigt zu werden. Da bei einer Serien­ fertigung nur einige Arbeitsfahrzeuge mit Schienenradsätzen ausgestattet werden, können die Fertigungskosten erheblich gesenkt werden, wenn alle Fahrzeuge gleiche Grundrahmen und Aufbauten haben und der Grundrah­ men nach Bedarf mit Starr- oder Pendelachsen oder mit den Bodenradach­ sen zugeordneten Schienenradsätzen vereinigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Arbeitsfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen.

Da sämtliche Anlenkpunkte für die Verstelleinrichtung des Schienenradsat­ zes sich an den am Achsgehäuse befestigten Anschlußteilen befinden, wer­ den sämtliche Relativverstellungen der Bodenradachse bezüglich des Fahr­ zeugrahmens, z. B. bei dessen Horizontierung, oder sämtliche Pendelbewe­ gungen im Fall einer Pendelachse unmittelbar auf den Schienenradsatz über­ tragen. Somit erfolgt bei unebenen Schienen der Reibantrieb von den bereif­ ten Bodenrädern in jeder Pendellage der Achse auf die Schienenräder mit gleichbleibender Anpreßkraft und unter Beibehaltung der Relativlage beider in Eingriff stehender Räder, und ein vorzeitiger durch den Schienenrad- Spurkranz verursachter Reifenverschleiß wird vermieden. Aus dem weitge­ hend direkten Anschluß des Schienenradsatzes an den Achskörper der Bo­ denradachse entsteht auch der Vorteil, daß die beim fahrenden oder stehen­ den Arbeitseinsatz des auf Schienen geführten Mobilbaggers oder derglei­ chen Gerät sämtliche Kräfte, z. B. die eines am Ausleger angeordneten Ar­ beitswerkzeuges, auf gleiche Art wie beim Einsatz im Gelände zunächst in die Bodenradachse und von dieser direkt auf die Schienenräder übertragen und in die Schiene weitergeleitet werden, so daß im Fall des Anbaus von Schienenradsätzen die gleichen Berechnungs- und Bemessungswerte gelten, nach denen der Bagger für den Geländebetrieb ausgelegt ist. Infolge dessen erübrigen sich zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen, die für eine nicht an der Bodenradachse, sondern am Chassis des Arbeitsfahrzeuges angeschlossene Verstellvorrichtung mit dadurch verändertem Kräfteverlauf notwendig wären. Die Erfindung findet auch dort vorteilhafte Anwendung, wo die Fahrzeugrei­ fen auf den Schienen laufen und die Schienenräder lediglich der Führung dienen. In diesem Fall hält die Verstelleinrichtung die Schienenräder auf Führungsniveau und begrenzt den Anpreßdruck der auf den Schienen auflie­ genden Bodenräder, wozu der Druck in den Hydraulikzylindern über ein be­ kanntes elektronisches Sensorsystem gesteuert werden kann.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die an der Bodenradach­ se befestigten Anschlußteile beiderseits des Fahrzeugrahmens zwischen die­ sen und den Bodenrädern angeordnet und Paare von zueinander unter axia­ lem Abstand angeordneten senkrechten Lagerplatten mit oberen Lagern für zwei Hydraulikzylinder und unteren Lagern für wenigstens zwei Radarme.

Die Verstelleinrichtung kann außerdem eine den Reibschluß zwischen den Bodenrädern und Schienenrädern begrenzende längenveränderliche Anpreß- Spindel aufweisen, die zur Ausführung von Schwenkbewegungen in senk­ rechter Ebene in Anschlüssen der Schienenradachse und unteren Lagerlap­ pen einer an der Bodenradachse befestigten Pendelbüchse angelenkt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform steht die Bodenradachse mit den an ihr befestigten senkrechten Lagerplatten und der mittig angeordneten Pendelbüchse als vorgefertigte Baueinheit zur Verfügung, um je nach Bedarf als Pendelachse oder als Starrachse mit dem Fahrzeugrahmen vereinigt zu werden. Zu diesem Zweck kann der Fahrzeugrahmen an beiden Seiten ober­ halb jeder Bodenradachse Stellmittel für ein freies, gedämpftes oder besei­ tigtes Pendelverhalten der Bodenradachse tragen, z. B. steuerbare Plunger­ zylinder, Verstellspindeln oder lösbare befestigte steife Verbindungs- oder Stützeinrichtungen, denen mit dieser Achse fest verbundene Auflage- oder Anschlußmittel zugeordnet sind.

Die sich von der Bodenradachse überwiegend aufwärts erstreckenden La­ gerplattenpaare sind einem zweckmäßigerweise in der Breite soweit verrin­ gerten Endabschnitt des Fahrzeugrahmens beiderseits dicht benachbart, daß im Fall einer Lenkachse der volle Lenkeinschlag der Bodenräder unbehin­ dert bleibt. Der Abstand zwischen dem Endabschnitt und den Lagerplatten­ paaren wird hinreichend groß gewählt, damit deren Pendelausschläge im Fall einer pendelnden Bodenradachse ungehindert stattfinden können.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der breitenreduzierte Endabschnitt in versteifter Kastenbauweise ausgeführt, um einschließlich der Stellmittel für das Pendelverhalten als die an der Bo­ denradachse befestigte Pendelbüchse übergreifende und lagernde vorgefer­ tigte Baugruppe an jeweils eine Stirnseite eines verkürzten Fahrzeug­ grundrahmens durch Verschweißen oder Verschraubung angeschlossen zu werden. Aufgrund dieser Vorschläge stehen der Endabschnitt und die mit den Anschlüssen für das Verstellsystem des Schienenradsatzes versehene Bodenradachse als vorgefertigte Baugruppen eines Baukastensystems zur Verfügung, um bei Bedarf an ein oder beiden Enden eines Fahrzeug­ grundrahmens angebaut zu werden. Das Verstellsystem für den Schienen­ radsatz kann auch einer Starrachse zugeordnet sein, wobei dann die steuer­ baren Plungerzylinder entweder durch starre Konsolen oder verstellbare Schraubspindeln ersetzt werden, an denen z. B. bei stehendem Fahrzeug in einer überhöhten Schienenkurve der Neigungsausgleich herbeigeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel eines straßen- und schienenverfahrbaren Arbeits­ gerätes nach der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 in Seitenansicht einen Mobilbagger mit einem Zweiwege-Fahrwerk, das am vorderen (linken) Ende aufgeschient mit über die Schiene angehobenen bereiften Bodenrädern und am rückwärtigen (rechten) Ende mit angehobenem Schienenradsatz auf der Straße stehend dargestellt ist,

Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt durch den Fahrzeugrahmen im Be­ reich einer Pendelachse mit abgesenktem und an das bereifte Bo­ denrad angepreßtem Schienenrad,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Frontansicht des Zweiwege-Fahrwerks aus Fig. 2, das rechts von der senkrechten Mittellinie in Normalstel­ lung und links davon in Pendelstellung dargestellt ist, wobei zur besseren Übersicht Einzelteile der Verstelleinrichtung für den Schienenradsatz nicht eingezeichnet sind

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Zweiwege-Fahrwerk aus Fig. 2 wobei die volle Einlenkstellung des linken Bodenradpaares und dessen Ab­ standsbeziehung zum angehobenen Schienenradsatz und zur Ver­ stelleinrichtung angedeutet sind.

Der Fahrzeugrahmen 1 eines Mobilbaggers 2 hat entsprechend Fig. 1 zwei Antriebsachsen 3, von denen mindestens eine lenkbare Bodenräder 4 mit Einzel- oder Zwillingsbereifung trägt. An jede Bodenradachse 3 ist ein Schienenradsatz 10 angebaut, der durch Schwenken zwischen angehobenen und abgesenkten Stellungen höhenverstellbar ist. Vorzugsweise ist das Fahrgestell weitestgehend symmetrisch ausgebildet und an beiden Enden mit im allgemeinen senkrechten Flanschplatten 5 versehen, an die Anhänger­ kupplungen, Eisenbahnpuffer usw. angeschraubt werden können.

Fig. 2 zeigt eine neben der Maschinenlängsmittelachse senkrecht geschnitte­ ne Antriebsachse 3, die in Stahlguß oder als Schweißkonstruktion ausgeführt ist und ein geschlossenes Profil als Achsmittelgehäuse 6 aufweist, an das senkrechte Lagerplatten 11 und 12 in Achsrichtung hintereinander entspre­ chend Fig. 3, 4 paarweise jeweils zwischen dem Fahrzeugrahmen und den Bodenrädern 4 angeschweißt sind. Am oberen Ende zwischen jedem La­ gerplattenpaar 11, 12 ist das Anschlußauge eines Hydraulikzylinders 21 ge­ lagert, dessen Kolbenstangenende zwischen einem dazu ausgerichteten La­ gerplattenpaar 17, 18 der Schienenradachse 23 gelagert ist. An den Außen­ seiten der zueinander ausgerichteten Lagerplattenpaare 11, 12 sowie 17, 18 sind jeweils Radarme 20 gelenkig angeschlossen, um deren Länge der Schienenradsatz 10 zwischen den in Fig. 2 eingezeichneten angehobenen und abgesenkten Stellungen durch Betätigung der Hydraulikzylinder 21 schwenkend verstellbar ist.

Am Achsmittelgehäuse 6 ist entsprechend Fig. 3 und 4 zur Pendellagerung in Achsmitte oben z. B. eine Pendelbüchse 7 befestigt, in die sich von an senk­ rechten Flanschplatten 5 und 8 des Fahrzeugrahmens befestigten Anschluß­ teilen 26, 27 ausgehende nicht gezeigte Lagerzapfen erstrecken oder ein durchgehender Lagerzapfen erstreckt. Nahe dem äußeren Ende sind an der Unterseite der Pendelbüchse 7 entsprechend Fig. 2, 3 angegossene oder an­ geschweißte Lagerlappen 13 für das obere Auge einer Anpreß-Spindel 22 vorgesehen, deren unteres Ende zwischen zwei an der Schienenradachse 23 befestigten Lagerplatten 28 gelagert ist. Die Anpreß-Spindel 22 ist längen­ verstellbar, um den von den Zylindern 21 erzeugten Anpreßdruck zwischen den Schienenrädern 24 und den Bodenrädern 4 auf ein für den Antrieb der Schienenräder ausreichendes Maß in der Weise zu begrenzen, so daß die Spindel bei Reifenverschleiß nachgestellt bzw. verkürzt werden kann.

Die gemäß Fig. 4 verbreiterte Flanschplatte 5 schließt das äußere Ende eines relativ schmalen kastenförmigen Endabschnittes 9 ab, der die Pendelbüchse überfaßt und an die senkrechte Flanschplatte 8 eines normal breiten Fahr­ zeuggrundrahmens angeschweißt oder angeschraubt sein kann und dessen Profil in Fig. 3 mit verstärkten Linien herausgestellt ist. An beiden Seiten des Endabschnittes 9 ist oberhalb der Pendelachse 3 jeweils ein senkrechter z. B. steuerbarer Dämpfungs- oder Verriegelungszylinder 16 befestigt, dessen nach unten herausragender Plungerkolben mittelbar auf der Bodenradachse abgestützt ist, im Beispiel auf einer Platte 15 aufsitzt, die an einer vom Achsgehäuse 6 ausgehenden senkrechten Rippe 14 sowie an dem Lagerplat­ tenpaar 11, 12 befestigt ist und zur Versteifung dieser Schweißkonstruktion beiträgt. Die beiden Stellzylinder 16 können so beschaffen bzw. hydraulisch so gesteuert werden, um während der Fahrt des Arbeitsgerätes Pendelbewe­ gungen der Bodenradachse 3 entweder frei zuzulassen oder in einstellbarem Umfang zu dämpfen oder während des Arbeitseinsatzes des Arbeitsgerätes oder ständig Achspendelungen zu verhindern.

Auf den waagerechten Platten 15 können im Fall einer nicht frei pendelnden zweiten Achse 3 des Arbeitsgerätes z. B. vom Endabschnitt 9 ausgehende Schraubspindeln aufsitzen oder dort angeschlossen sein, um die zwar an der Pendelbüchse 7 aufgehängte Bodenradachse zu verriegeln und zum Nei­ gungsausgleich z. B. beim Arbeiten in stark überhöhten Schienenkurven zu verstellen.

Fig. 3 zeigt den Fahrzeugrahmen 1 mit an dessen Endflansch 8 befestigtem Endabschnitt 9 in einem Vertikalschnitt oberhalb der Bodenradachse 3, in dem die Pendelbüchse 7 mit davon ausgehenden unteren Lagerlappen 13 zu erkennen sind, zwischen denen gemäß Fig. 2 das obere Auge der Anpreß- Spindel 22 gelagert ist.

Diese Darstellung macht in Verbindung mit der Draufsicht gemäß Fig. 4 deutlich, daß die Lagerplattenpaare 11, 12 auf dem Achsgehäuse 6 nur so­ weit nach außen in Richtung zu den Bodenrädern 4 angeordnet bzw. ange­ schweißt werden dürfen wie dies die mit unterbrochenen Linien angedeute­ ten voll eingelenkten Bodenräder 4 dies zulassen. Darüber hinaus darf der Fahrgestellrahmen 1 bzw. dessen Verlängerung z. B. in Form des erfin­ dungsgemäß als anbaubare Baugruppe ausgeführten Endabschnittes 9 ober­ halb der Achse 3 nicht breiter sein, als dies der in Fig. 3 links dargestellte Pendelausschlag der Bodenradachse 3 zuläßt. Daraus ergibt sich eine in Fig. 4 gezeigte Umrißform des Fahrzeugrahmens 1, der im Anschluß an seine senkrechte Flanschplatte 8 durch den dort angeschlossenen breitenreduzier­ ten kastenförmigen Endabschnitt 9 soweit wie notwendig verjüngt ist. Der Endabschnitt 9 kann zur Flanschplatte 8 hin durch eine nicht gezeigte Flanschplatte abgeschlossen sein.

Claims (7)

1. Mobilbagger, -kran oder dergleichen Arbeitsfahrzeug mit zwei Bo­ denradachsen, denen jeweils ein aus einer Achse und zwei Schienenrädern bestehender Schienenradsatz zugeordnet ist, der an schwenkbaren Radar­ men gehalten, mittels einer hydraulischen Verstelleinrichtung höhenver­ schwenkbar und in abgesenkter Stellung als Schienenantrieb und/oder als Schienenführung wirksam ist, wobei mindestens eine als Pendelachse ausge­ führte Bodenradachse an eine im Fahrzeugrahmen gelagerte und sich in des­ sen Längsrichtung erstreckende Pendelbüchse fest angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die als Pendelachse vorgesehene Bodenradachse (3) zu­ sammen mit am Achsgehäuse (6) beidseitig mit Abstand vom Fahrzeugrah­ men starr befestigten Anschlußteilen (11, 12) zur Lagerung der Radarme (20) und der Verstelleinrichtung (20, 21) des Schienenradsatzes (10) und mit der außerdem unmittelbar am Achsgehäuse (6) mittig befestigten Pendel­ büchse (7) eine vorgefertigte Achsbaugruppe bildet, die an einen die Pen­ delbüchse beidenends übergreifenden und Lagerzapfen tragenden Abschnitt (9) des Fahrzeugrahmens anbaubar ist.

2. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile aus paarweise zueinander unter axialem Abstand angeordne­ ten senkrechten Lagerplatten (11, 12) mit oberen Lagern für zwei Hydrau­ likzylinder (21) und unteren Lagern für wenigstens zwei Radarme (20) auf­ weisen.

3. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplattenpaare (11, 12) einem in der Breite verringerten Endabschnitt (9) des Fahrzeugrahmens (1) dicht benachbart sind, so daß im Fall einer Len­ kachse sowohl der volle Lenkeinschlag als auch der Pendelhub der Boden­ räder (4) unbehindert bleibt.

4. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung außerdem eine den Reibschluß zwischen Bodenrädern (4) und Schienenrädern (24) begrenzende, längen­ veränderliche Anpreß-Spindel (22) aufweist, die zur Ausführung von Schwenkbewegungen in senkrechter Ebene an Anschlüssen (28, 13) der Schienenradachse (23) und der Pendelbüchse (7) angelenkt ist.

5. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Achsgehäuse (6) Auflage- oder Anschlußmittel (15) mittelbar befestigt sind für beiderseits am Fahrzeugrahmen (1) angebrachte Stellmittel für ein freies, gedämpftes oder beseitigtes Pendelverhalten der Bodenradachse (3), z. B. steuerbare Plungerzylinder, Verstellspindeln oder lösbar befestigte steife Verbindungs- oder Stützeinrichtungen.

6. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der Pendelbüchse (7) in deren Enden ein­ greifende Lagerzapfen oder eine durchgehende Achse dienen, deren Auf­ nahmen (26, 27) an senkrechten Flansch-Endplatten (5, 8) des Fahrzeug­ rahmens befestigt sind.

7. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigte Achsbaugruppe durch einen an die Pendelbüchse (7) angeschlossenen breitenreduzierten Endabschnitt (9) des Fahrzeugrahmens ergänzt ist, der an die Stirnseite eines verkürzten Fahrzeu­ grahmens anbaubar ist.