DE202006010225U1

DE202006010225U1 - Vorrichtung zum Wechseln von Unterflurbauteilen an Schienenfahrzeugen, insbesondere von Drehgestellen

Info

Publication number: DE202006010225U1
Application number: DE200620010225
Authority: DE
Original assignee: DE FAHRZEUGINSTANDHALTUNG GmbH; Fahrzeuginstandhaltung De GmbH
Current assignee: DB Fahrzeuginstandhaltung GmbH
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2016-06-30

Abstract

Vorrichtung zum Wechseln von Unterflurbauteilen an Schienenfahrzeugen, insbesondere von Drehgestellen, wobei in einem aufgeständerten Gleis eine absenkbare Wechseleinrichtung mit einem getrennten Schienenabschnitt angeordnet ist,
gekennzeichnet dadurch, dass die Wechseleinrichtung als Montagetrog (1) ausgeführt ist, wobei der Montagetrog (1)
– ein Hubwerk (2) aufweist und in einer Fahr-/Senkgrube (4) auf einer Drehvorrichtung aufgesetzt sowie gelagert ist und
– im abgesenkten Zustand mit einem in einem Winkel zum Schienenabschnitt des Montagetroges (1) stehenden zweiten Gleis (31) bündig abschließt und verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Unterflurbauteilen an Schienenfahrzeugen, insbesondere von Drehgestellen, wobei das gesamte Fahrzeug auf einem aufgeständerten Gleis in eine Werkhalle gefahren, das auszutauschende Unterflurbauteil gelöst und mittels einer Hubvorrichtung abgesenkt sowie seitwärts entfernt und anschließend ein instand gesetztes oder neues Unterflurbauteil angehoben und in das Fahrzeug eingebaut wird.
Die Vorrichtung ist vorwiegend für den Drehgestellwechsel an Ganzzügen (Triebzüge/Triebwagen/RIGA-Züge) vorgesehen, die aus betrieblichen Gründen nur in Ausnahmefällen getrennt werden sollen.
Bisher werden zum Wechsel folgende Vorrichtungen eingesetzt:

– Hubbockanlagen (relativ hohe Investitionskosten; zeitaufwendig, wenn nur ein Drehgestell, ein Radsatz oder Unterflurbauteil gewechselt werden soll)
– Drehgestell-/Radsatzsenke (kosten- und zeitaufwendig, weil die Bauteile unterflur gesenkt, verfahren und an anderer Stelle wieder gehoben werden)
– Mobile Drehgestellwechsler (sehr teuer, relativ zeitaufwendig).

Es ist bekannt, Radsätze oder Drehgestelle von Schienenfahrzeugen mittels eines unter die Spurkränze greifenden Hubtisches anzuheben.
Aus der DE 42 04 347 C1 ist eine Hub- und Senkvorrichtung für den Baugruppenwechsel an Schienenfahrzeugen auf aufgeständerten Gleisen bekannt, wobei die Gleisbrücke auf das Niveau der Arbeitsebene absenkbar ist. Mittels einer flurfahrbaren Aufnahmevorrichtung kann der Radsatz anschließend seitlich herausgefahren werden.
Weiterhin bekannt ist eine kombinierte Hub-Senkvorrichtung für den Baugruppenwechsel an Schienenfahrzeugen ( DE 198 38 483 C1 ), bei der ein Hubtisch bis auf den Hallenfußboden bündig absenkbar ist. Die beiden Gleisbrücken sind dabei über einen Grundrahmen fest miteinander verbunden.
Darüber hinaus ist eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglicht, ein Schienenfahrzeug über mobil ausgeführte Hebeböcke im Ganzen anzuheben bzw. abzusenken ( DE 101 56 010 A1 ). Die Hebeböcke weisen voneinander unabhängig in der Höhe verstellbare Konsolen mit Auflagerflächen oder Pratzen auf. Die Konsolen sind quer zum Fahrzeug verschiebbar ausgebildet.
Auch sind luftkissenbetriebene Radsatzwechselvorrichtungen sind ausreichend bekannt.
Bekannt ist weiterhin eine Hebeanlage für Schienenfahrzeuge, die mehrere Hebeböcke aufweist, wobei jeder Hebebock einen vertikal verschiebbaren Hubschlitten, in dem eine horizontal verfahrbarer Ausleger angeordnet ist, aufweist DE 20 2004 016 666 U1). Die Ausleger mindestens eines Hebebockpaares sind unter Last derart gekoppelt, dass diese Ausleger synchron gleichsinnig quer zur Längsmittelebene verschiebbar sind.
Allen bekannten Hubvorrichtungen ist gemeinsam, dass diese aufwendig konstruiert und umständlich zu handhaben sowie in der Anschaffung teuer sind. Zudem werden aufwändige und teure Vorrichtungen zur Gleisbrückenentnahme benötigt, die wiederum sehr störanfällig sind. Ferner ist im Falle des Luftkissenantriebs ein teurer und aufwendiger Hallenfußboden erforderlich.
Darüber hinaus können Unterflurbauteile an Ganzzügen durch die bekannten Vorrichtungen nicht oder nur sehr kompliziert gewechselt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Untertlurbauteile an Ganzzügen, die während der Instandhaltung nicht entkoppelt werden können/sollen, mittels einer Vorrichtung zu wechseln, die ohne Zuhilfenahme externer Transportmittel auskommt. Die Vorrichtung soll einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweisen und unter dem aufgeständerten Gleis angeordnet werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Wechseleinrichtung als Montagetrog (1) ausgeführt ist, wobei der Montagetrog (1)

– ein Hubwerk (2) aufweist und in einer Fahr-/Senkgrube (4) auf einer Drehvorrichtung aufgesetzt sowie gelagert ist und
– im abgesenkten Zustand mit einem in einem Winkel zum Schienenabschnitt des Montagetroges (1) stehenden zweiten Gleis (31) bündig abschließt und verbunden ist.

Die Drehvorrichtung wird mittig unter der Hubvorrichtung (2) in der Fahr-/Senkgrube (4) angeordnet. Sie ist als Fahrwerk (3) ausgebildet und sitzt auf einem am Boden (8) der Fahr-/Senkgrube (4) befestigten Drehzapfen (19) auf, der einen Drehkranz (16) aufweist.
Der Drehkranz (16) weist an seiner Peripherie Laufräder (17) auf, die auf einer Lauffläche (20) am Boden (8) der Fahr-/Senkgrube (4) geführt sind.
Die Lauffläche (20) weist in einem Abschnitt ein Zahnstangensegment (21) auf. Das Fahrwerk (3) besitzt einen Antriebsmotor mit Getriebe (29), der über ein Ritzel (23) mit dem Zahnstangensegment (21) verbunden ist und dieses antreibt.
Auf dem Hubwerk (2) sind Trogstützen (28) und auf dem Fahrwerk (3) Stützbleche (24) befestigt, auf denen in Höhe des Hallenfußbodens (15) lösbare Abdecksegmente (25) angeordnet sind, wobei die Abschlussbleche (27) der Trogstützen (28) am Montagetrog (1) auf Aufsetzstücke (30) der Abdecksegmente (25) aufliegen, die als Endschalter ausgebildet sind.
Der Montagetrog (1) in seiner Grundstellung (Durchfahrtstellung) über mindestens vier Verriegelungsbolzen (10) mit den Verriegelungsflanschen (12) der Endstützen (5) des aufgeständerten Gleises (7) verbunden ist.
Die Verriegelungsbolzen (10) weisen eine Bolzensperre (11) auf, die ein Herausschieben der Bolzen (10) aus den Verriegelungsflansch (12) absichern.
Der Montagetrog (1) verfügt mit dem Trogboden (8) und den Seitenauftritten (9) über optimale Standebenen zur Demontage/Montage von Verbindungsteilen zwischen Wagenkasten und Unterflurteil.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:

1. die Vorrichtung ermöglicht es, ohne externe Transportvorrichtungen beim Austausch von Drehgestellen und Radsätzen auszukommen
2. es ist problemlos möglich, Unterflurbauteile an Ganzzüge ohne Entkopplung auszutauschen
3. der Wechselbereich für Unterflurbauteile ist durch die Drehscheibe und die angeordneten Abdeckplatten optimal arbeitsschutztechnisch gesichert (keine Absturzbereiche, keine Stolperstellen)
4. die Wechselzeiten von einzelnen Drehgestellen sind erheblich kürzer, als bislang
5. die Montagezeiten sind ebenfalls stark verkürzt
6. die Folgekosten für Wartung und Instandsetzung der Vorrichtung sind gegenüber anderen Drehgestellwechselvorrichtungen sehr gering
7. die Vorrichtung stellen keine besonderen Ansprüche an den Hallenfußboden (keine Versiegelungen etc.)
8. der personelle Aufwand zum Betrieb der Vorrichtung ist sehr gering

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
1 – ein Drehgestell im eingebauten und gesenkten Zustand in Vorderansicht
2 – das gesenkte Drehgestell in Seitenansicht
3 – die Drehscheibe mit Drehgestell um 90° gedreht und das Drehgestell ausgefahren.
4 – Darstellung der gesamten Wechseleinrichtung.
Montagetrog (1)
Der Montagetrog 1 besteht aus einer stabilen Stahlkonstruktion und ist auf der Deckplatte des Hubwerkes 2 befestigt. Der Montagetrog endet oben mit UIC 60 -Schienen 6, die in Grundstellung höhengleich mit den Schienen 7 der auf Stützen verlegten Gleisabschnitte abschließen.
Der Montagetrog 1 ist so gestaltet, dass alle notwendigen Demontage/Montagearbeiten vom Trogboden 8 bzw. von den Seitenauftritten 9 ausgeführt werden können.
Der Trogboden 8 hat eine Tiefe von 1,30 m, die Seitenauftritte 9 von 0,90 m unter Schienenoberkante (SO); alle Verbindungen zwischen Drehgestell und Wagenkasten lassen sich ohne Zwangshaltung leicht erreichen.
Auf die UIC 60 Schienen 6 des Montagetroges 1 können max. 500 kN wirken, die Konstruktion des Troges ist entsprechend gestaltet.
Befindet sich der Montagetrog 1 in Grundstellung (Durchfahrstellung), ist er über vier Verriegelungsbolzen 10 mit den Endstützen der auf Stützen verlegten Gleisabschnitte verbunden. Die auf die UIC 60 -Schienen 6 wirkenden Kräfte werden über Trogkonstruktion und Verriegelungsbolzen 10 in die Gleisendstützen 5 geleitet.
Die an dem Montagetrog 1 angebrachten Verriegelungsflansche 12 für die Verriegelungsbolzen 10 sind unten offen; sie setzen sich im letzten Teilstück kraft- und formschlüssig auf die Verriegelungsbolzen 10 ab. In der Praxis fahren die Schienen des Montagetroges 1 etwa 3 bis 4 cm über die Schienen 7 der auf Stützen verlegten Gleisabschnitte hinaus. Die an den Gleisendstützen 5 befindlichen Verriegelungsbolzen 10 werden eingeschoben, d.h., sie werden in den relativ weit ausgelegten Passbereich der Verriegelungsflansche 12 geschoben und anschließend mit einer Bolzensperre 11 gegen Herausschieben gesichert. Der Montagetrog 1 wird gesenkt, dabei fahren die Verriegelungsflansche 12 kraft- und formschlüssig auf die Verriegelungsbolzen 10. Der Montagetrog 1 hat bei Zugüberfahrten eine stabile Lage. Das Hubwerk 2 nimmt bei Zugüberfahrten keine Druckkräfte auf.
Der Montagetrog 1 ist in die Bahnerdung einbezogen. Zwischen den beiden Gleisabschnitten zum Montagetrog 1 ist ein Erdungsseil durchzuschleifen. Am Montagetrog 1 selbst ist ein Erdungskabel befestigt und so mit der Bahnerdung verbunden, dass die Drehbewegung des Montagetroges 1 sich nicht nachteilig auf das Erdungskabel auswirkt.
Zugang zum Montagetrog:
2 und 4 zeigen in unmittelbarer Nähe der Wechseleinrichtung im Bereich der auf Stützen verlegten Gleisabschnitte Zugangstreppen 13, die auf die untere Laufebene 14 (- 1,75 m unter SO) der Arbeitsgrube führen. Von dieser Laufebene wird der Montagetrog 1 über jeweils zwei vor dem Trog angeordneten Stufen 22 erreicht.
Bevor der Montagetrog gedreht wird, sind jeweils im Zugangsbereich angeordnete Sicherheitssperren zu aktivieren, so dass ein Absturz aus der Arbeitsgrube in die Senk-/Fahrgrube ausgeschlossen wird.
Länge des Montagetroges
Die Länge des Montagetroges 1 wird durch die zu wechselnden Unterflurbauteile am Zug vorgegeben. Ein Drehgestell am Triebkopf des ICE 1 fordert eine Länge von fast 6,0 m, ein Drehgestell am ICE 3 benötigt 4,5 m und ein Radsatz ca. 2,6 m.
Hubwerk
1 bis 4 sehen als Hubwerk 2 Scherenhubbühnen vor. Andere gleichwertige Hubwerksarten können eingesetzt werden.
Hubkraft: 500 kN
Das Hubwerk 2 muss das Gewicht des Drehgestells sowie das Gewicht des halben Wagenkastens heben können.
Hubweg: min. 1100 mm
Die Schienen 6 des Montagetroges 1 sollen etwa 100 mm über den Schienen 7 der auf Stützen verlegten Gleisabschnitte hinausfahren können. Die unterste Position der Trogschienen 6 ist der abgesenkte Fußboden 15 (in der Regel 950 mm unter SO). Um hier geringfügig tiefere Hallenböden zu berücksichtigen, ist ein Senktiefe von 1000 mm unter SO notwendig; hieraus entsteht ein Mindesthubweg von 1100 mm.
Hubwerk 2 und Montagetrog 1 sind fest miteinander verbunden. Hub- und Senkwege sind schwankungsfrei.
Die Hubgeschwindigkeit ist stufenlos regelbar.
Fahrwerk mit Dreheinrichtung und Abdecksegmenten Fahrwerk 3 mit Dreheinrichtung und Abdecksegmenten 25 bilden eine Einheit. Das Drehen von Hubwerk 2 und Montagetrog 1 ist schwankungsfrei.
Die Drehgeschwindigkeit ist stufenlos regelbar.
Der untere Kasten des Hubwerks 2 ist auf einer Unterkonstruktion des Fahrwerkes 3 befestigt. Die Unterkonstruktion hat mittig einen Drehkranz 16 und an der Peripherie mehrere Laufräder 17.
Auf dem Grubenboden 18 sind Drehzapfen 19 und Laufflächen 20 für die Laufräder 17 der Unterkonstruktion angeordnet. In einem Bereich der Lauffläche 20 befindet sich ein etwa 120°-Zahnstangensegment 21.
Ein auf der Unterkonstruktion befestigter Antriebsmotor mit Getriebe 29 treibt ein in das Zahnstangensegment eingreifendes Ritzel 23 an.
Das Fahrwerk 3 dreht Hubwerk 2 und Montagetrog 1 um 90°.
Auf der Unterkonstruktion des Fahrwerks 3 sind Stützbleche 24 aufgeschweißt, auf denen leicht lösbar Abdecksegmente 25 aufgeschraubt sind. Die Abdecksegmente 25 sind leicht abnehmbar, um im Stör- oder Wartungsfall leicht in die Grube zu gelangen.
Abdecksegmente 25 und abgesenkter Montagetrog 1 bilden eine Drehscheibe. Die Abdecksegmente 25 sind mit Gabelstapler (4,5 t) zu befahren. Mit einem Gabelstapler sind z. B. auch im nicht gedrehten Zustand Unterflurbauteile vom Montagetrog 1 aufzunehmen und zu transportieren.
Senk-/Fahrgrube mit Abdeckplatten
Das Herrichten der Senk-/Fahrgrube mit Abdeckplatten ist in der Regel eine bauliche Maßnahme.
Die Öffnungsmaße der Grube hängen von den Vorgaben der zu wechselnden Bauteile ab. Je länger die Bauteile, je größer die Öffnungsmaße.
Die 1 bis 4 zeigen eine Grube, die für Drehgestelle des ICE 3 ausgelegt ist.
Die Tiefe der Grube liegt bei etwa 2,5 m unter dem gesenkten Hallenboden bzw. 3,5 m unter SO.
Der Grubenboden ist mit Gefälle zu einem Pumpensumpf verlegt. Im Bedarfsfall kann das Wasser mit Hilfe einer Tauchpumpe aus der Grube entfernt werden.
Entsprechend 4 ist die Senk-/Fahrgrube mit Abdeckplatten 26 in den betreffenden Bereichen abzudecken. Zwischen der Drehscheibe und den Abdeckplatten ist ein Drehspalt von 10 bis 20 mm vorgesehen.
Die Abdeckplatten 26 sind mit Gabelstaplern (4,5 t) zu befahren.
Gleisstützen mit Verriegelungsbolzen
2 zeigt die Gleisendstützen 5 mit Verriegelungsbolzen 10.
Die Gleisendstützen 5 sind entsprechend der auftretenden Kräfte dimensioniert. Die Länge der Stützen berücksichtigt einen in Beton eingebundenen Bereich.
Verriegelungsbolzen 10 und zugehörige Verriegelungslaschen 12 sind entsprechend ausgelegt. Diese Einrichtungen übertragen die gesamten auf den Montagetrog 1 wirkenden Kräfte auf die Gleisendstützen 5.
Der Verriegelungsbolzen 10 bzw. die zugehörige Gleisendstütze 5 ist mit einer Bolzensperre ausgerüstet. Der Verriegelungsbolzen 10 darf sich aus Grundstellung (Überfahrstellung) nur bei aufgehobener Bolzensperre 11 bewegen lassen.
Am Verriegelungsbolzen 10 oder zugehöriger Gleisendstütze 5 ist ein Endanschlag berücksichtigt, der ein vollständiges Herausziehen des Verriegelungsbolzens 10 aus den Führungslaschen verhindert.
Betrieblicher Ablauf

1 Das zu wechselnde Drehgestell wird etwa mittig auf den Montagetrog gefahren.
2 Verbindungen zwischen Drehgestell und Wagenkasten sind zu lösen, ggf. Drehgestell gegen Wegrollen sichern.
3 Mit Hilfe des Hubwerks 2 wird der Montagetrog 1 ca. 5 cm nach oben gefahren. Die jetzt lastfreien Verriegelungsbolzen 10 sind aus den Verriegelungslaschen 12 zu ziehen.
4 Die Abstützeinrichtungen für den Wagenkasten werden platziert (2). In der Praxis haben sich „Aufgleisbrücke 2,2 m lang mit Hartholzbeilagen" oder auf dem Hallenboden aufgesetzte „Stützböcke" bewährt.
5 Das Drehgestell wird mittels Hubwerk 2 soweit gesenkt, dass die Abschlussbleche 27 der Trogstützen 28 am Montagetrog 1 auf Aufsetzstücken 30 der Abdecksegmente 25 aufliegen (Endschalter).
6 Mit Hilfe des Fahrwerkes 3 wird die Drehscheibe mit Drehgestell um 90° gedreht, danach wird das Drehgestell manuell auf ein im Hallenboden eingelassenes Gleisstück 31 geschoben.
7 Das Drehgestell wird mit einem Hallen-Brückenkran aufgenommen und entweder direkt auf ein Straßenfahrzeug verladen oder im Abstellbereich zwischengelagert.
8 Die Montage des Drehgestells erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.

Claims

Vorrichtung zum Wechseln von Unterflurbauteilen an Schienenfahrzeugen, insbesondere von Drehgestellen, wobei in einem aufgeständerten Gleis eine absenkbare Wechseleinrichtung mit einem getrennten Schienenabschnitt angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, dass die Wechseleinrichtung als Montagetrog (1) ausgeführt ist, wobei der Montagetrog (1) – ein Hubwerk (2) aufweist und in einer Fahr-/Senkgrube (4) auf einer Drehvorrichtung aufgesetzt sowie gelagert ist und – im abgesenkten Zustand mit einem in einem Winkel zum Schienenabschnitt des Montagetroges (1) stehenden zweiten Gleis (31) bündig abschließt und verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Drehvorrichtung mittig unter der Hubvorrichtung (2) in der Fahr-/Senkgrube (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Drehvorrichtung als Fahrwerk (3) ausgebildet ist und auf einem am Boden (8) der Fahr-/Senkgrube (4) befestigten Drehzapfen (19) aufsitzt, der einen Drehkranz (16) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Drehkranz (16) an seiner Peripherie Laufräder (17) aufweist, die auf einer Lauffläche (20) am Boden (8) der Fahr-/Senkgrube (4) geführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Lauffläche (20) in einem Abschnitt ein Zahnstangensegment (21) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 und 7 gekennzeichnet dadurch, dass Fahrwerk (3) einen Antriebsmotor mit Getriebe (29) aufweist, der über ein Ritzel (23) mit dem Zahnstangensegment (21) verbunden ist und dieses antreibt.
Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass auf dem Hubwerk (2) Trogstützen (28) und auf dem Fahrwerk (3) Stützbleche (24) befestigt sind, auf denen in Höhe des Hallenfußbodens (15) lösbare Abdecksegmente (25) angeordnet sind, wobei die Abschlussbleche (27) der Trogstützen (28) am Montagetrog (1) auf Aufsetzstücke (30) der Abdecksegmente (25) aufliegen, die als Endschalter ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dass der Montagetrog (1) in seiner Grundstellung (Durchfahrtstellung) über mindestens vier Verriegelungsbolzen (10) mit den Verriegelungsflanschen (12) der Endstützen (5) des aufgeständerten Gleises (7) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass die Verriegelungsbolzen (10) eine Bolzensperre (11) aufweisen, die ein Herausschieben der Bolzen (10) aus den Verriegelungsflansch (12) absichern.
Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Montagetrog (1) mit dem Trogboden (8) und den Seitenauftritten (9) über optimale Standebenen zur Demontage/Montage von Verbindungsteilen zwischen Wagenkasten und Unterflurteil verfügt.