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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Befestigung einer Zugsicherungseinrichtung an Schienenfahrzeugen,
wobei die Zugsicherungseinrichtung mittels eines um eine Drehachse
zwischen mindestens zwei Positionen verschwenkbar ausgeführten Trägerrahmens
am Schienenfahrzeug angebaut ist.
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Die modernen Verfahren für den Bau
und die Instandhaltung von Schienenverkehrswegen sind zum grössten Teil
vom Einsatz vollmechanisierter und oftmals selbstfahrender Arbeitsmaschinen
geprägt.
Im Zuge eines fortwährenden
Strebens nach Erhöhung
des Sicherheitsniveaus im Eisenbahnbetriebes müssen nunmehr auch diese Arbeitsmaschinen
mit den im Eisenbahnbetrieb jeweils üblichen Zugsicherungs- bzw.
Zugbeeinflussungseinrichtungen ausgestattet werden. So ist beispielsweise
in Deutschland die Ausrüstung
mit einer induktiven Zugsicherung vorgeschrieben, bei der eine fahrzeugseitig
installierte Koppelspule („Indusi-Magnet") beim Überfahren
einer gleisseitig installierten Koppelspule („Gleis-Magnet") ein binäres Informationssignal
mit der ortsfesten Infrastruktur austauschen kann. Im Rahmen der
in Deutschland bislang üblichen
INDU-SI werden beispielsweise
die auf dem Schienennetz verkehrenden Fahrzeuge durch ein derartiges System
auf das Einhalten restriktiver Geschwindigkeitsvorgaben (z.B. Langsamfahrstellen
vor Baustellen) oder Fahrverbote (z.B. vor einem „Halt" zeigenden Signal)
hin überwacht.
Das Passieren einer gleisseitig installierten und aktiv geschalteten
Koppelspule führt
zu einer kurzzeitigen Stromabsenkung in einem fahrzeugseitigen Überwachungskreis,
wodurch beispielsweise in der Fahrzeugsteuerung eine definierte
Geschwindigkeitsüberwachungskurve
gestartet wird.
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Noch bis vor kurzem wurden jedoch
selbstfahrende Gleisbaumaschinen nicht mit derartigen Zugsicherungseinrichtungen
ausgestattet, da sie meist nicht im Rahmen des üblichen Eisenbahnverkehrs als
Zugfahrten verkehren, sondern meist nur unter abweichenden Betriebsbedingungen
in Baustellenbereichen im Einsatz stehen. Die stetig wachsenden
Bauaktivitäten
und zunehmend zeitlich engere Disposition dieser Baumaschinen lässt jedoch
den Anteil von aus eigener Kraft (also ohne Einstellung der Maschinen
in einen lokomotiv-bespannten Zug) zurückgelegten Überführungsfahrten stetig ansteigen,
so dass in Deutschland derartige Gleisbaumaschinen nunmehr mit der
Indusi ausgerüstet
werden müssen.
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Da bei den Gleisbaumaschinen üblicherweise
nicht nur hinsichtlich Temperatur, Staubentwicklung und einwirkender
mechanischer Belastung extreme Einsatzbedingungen vorliegen, sondern
auch meist extrem begrenzte räumliche
Verhältnisse
berücksichtigt
werden müssen,
stellt sich bei den nachzurüsten
Maschinen grundsätzlich
die Frage nach einer sinnvollen Unterbringung die zusätzlich einzubauenden
Zugsicherungsvor richtungen. Systembedingt kollidiert in sehr vielen
Fällen
der vom Systemdesign des Zugsicherungssystems vorgegebene geometrische
Raum für
die Anbringung von Zugsicherungssystemen mit den Arbeits- und Eingriffszonen der
Maschinentechnik. Diese Problematik betrifft nicht nur die nachzurüstenden
Gleisbaumaschinen. Auch bei neu zu bauenden Maschinen ist eine grundsätzliche
Neukonstruktion oftmals nicht wirtschaftlich. Es wird deshalb eine
universell einsetzbare, robuste und kostengünstige Lösung für die Nachrüstung von Zugsicherungs- bzw.
Zugbeeinflussungseinrichtungen an Gleisbaumaschinen angestrebt.
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Aus dem Stand der Technik ist hierfür eine Vorrichtung
bekannt, bei der eine die Zugsicherungsvorrichtung (es handelt sich
hierbei um einen Indusi-Magneten) tragende Rahmenkonstruktion um
eine mit dem Rahmen des Trägerfahrzeuges
verbundene Drehachse zwischen einer aktiven Stellung (die Gleisbaumaschine
befindet sich im selbstfahrenden Betrieb; die Zugsicherung ist aktiv;
die Arbeitsaggregate sind ausgeschaltet und in Transportstellung
verriegelt) und einer passiven Stellung (die Gleisbaumaschine befindet
sich im Arbeitseinsatz; die Zugsicherung ist abgeschaltet; die Arbeitsaggregate
sind im Einsatz) geschwenkt werden kann. Somit wird der in Frage
stehende geometrische Raum bedarfsweise entweder von den Arbeitsaggregaten
oder den Zugsicherungseinrichtungen belegt. Bei dieser Lösung hat
es sich jedoch als nachteilig erwiesen, dass die Verstellbewegung
mittels hydraulischer Aktuatoren vorgenommen wird. Dies erfordert
einen nicht unerheblichen Aufwand für Zuführung und Aufbereitung des
Hydrauliköls.
Insbesondere ist es nachteilig, dass die beiden Arbeitspositionen
mittels dieser hydraulischen Stellglieder überwacht und verriegelt werden.
Gerade im rauhen Baubetrieb bestehen permanente Risiken hinsichtlich
der Leckage von Hydraulikapparaturen, insbesondere wenn diese unvermeidlich
in unmittelbarer Gleisnähe
und in Nachbarschaft der Arbeitsaggregate angeordnet sind und vielfältigen schädigenden
Einflüssen
unterliegen (z.B. Schäden
durch aufgewirbelte Schottersteine etc.). Im vorliegenden Fall würde eine
solche Störung von
erheblicher Tragweite sein, da die Gleisbaumaschine dann – je nach
Art des Ausfalls – nicht
im Arbeitsmodus bzw. nicht im Streckenfahr-Modus betrieben werden
kann. Ebenso ist bei dieser bekannten Vorrichtung von Nachteil,
dass die Zugsicherungseinrichtung mittels einer im wesentlichen
in der Mitte der Längserstreckung
der Zugsicherungseinrichtung angreifenden Halterung mit der Rahmenkonstruktion verbunden
ist. Dadurch fehlen Möglichkeiten
zum Einstellen der Längsneigung
der Zugsicherungsvorrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Befestigung einer Zugsicherungseinrichtung an Schienenfahrzeugen
bereitzustellen, wobei die Zugsicherungseinrichtung mittels eines
um eine Drehachse zwischen mindestens zwei Positionen verschwenkbar
ausgeführten
Trägerrahmens
am Schienenfahrzeug angebaut ist, die im Hinblick auf die herrschenden
Einsatzbedingungen besonders robust und störungsarm ausgeführt ist.
Dabei ist die Vorrichtung so auszulegen, dass eine unter Baustellenbedingungen
realisierbare einfachste Bedienbarkeit gegeben ist. Besonderes Augenmerk
soll auch auf die Einstellung der Längsneigung der Zugsicherungsvorrichtung
gelegt werden.
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Diese Aufgabe wird in Verbindung
mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Vorrichtung eine Verriegelungsklaue zum Fixieren des Trägerrahmens gegen
ein mit dem Schienenfahrzeug starr verbundenes Arretierungselement
aufweist. Eine solche Vorrichtung ermöglicht eine wirksame mechanische Festlegung
des Trägerrahmens
in den jeweils einzunehmenden Positionen Die Unteransprüche geben weitere
nützliche
Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung an. Besonders
vorteilhaft ist es, die Verriegelungsklaue als U-förmiges Element
auszuführen
und mittels einer von einem am Trägerrahmen befestigten mechanischen
Schubspanner aufgebrachten translatorischen Zustellbewegung aus
einer entriegelten Stellung in die verriegelte Stellung bewegbar
zu führen.
Dadurch ist es erfindungsgemäss
möglich
die Aufrechterhaltung dieser Festlegung ohne permanente Zuführung einer
Hilfsenergie (z.B. Druck eines Hydrauliköles) zu realisieren.
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Es ist weiterhin zweckmässig, die
Verriegelungsklaue im verriegelten Zustand mittels eines die Zustellbewegung
blockierenden Elementes zu sichern. Damit kann verhindert werden,
dass sich der mechanische Schubspanner beispielsweise unter dem
Einfluss der hohen dynamischen Beanspruchung (Maschinenvibrationen)
selbsttätig
lockert und gegebenenfalls die Endlage der Verriegelungsklaue wieder
freigibt.
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Eine sinnvolle Ergänzung der
erfinderischen Vorrichtung besteht darin, mindestens einen fahrzeugseitig
montierten Sensor zur Überwachung
der Endlage der Verriegelungsklaue im verriegelten Zustand vorzusehen.
Es hat sich in diesem Zusammenhang als besonders zweckmässig erwiesen,
wenn sich der zum Schienenfahrzeug hin orientierte Schenkel der
Verriegelungsklaue beim Erreichen seiner den verriegelnden Zu stand
charakterisierenden Endlage im Erfassungsbereich eines am Schienenfahrzeug
montierten induktiven Näherungssensors befindet.
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Wenn das Arretierungselement achsensymmetrisch
zur Drehachse des Trägerrahmens
ausgeführt
ist, können
sowohl die „aktive" als auch die „passive" Stellung der Befestigungsvorrichtung
für die Zugsicherungseinrichtung
unter Verwendung desselben Mechanismus festgelegt und verriegelt
werden.
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Ergänzend hierzu ist es sehr zweckmässig, wenn
der Trägerrahmen
zwei zueinander um das Längenmass
der Zugsicherungsvorrichtung beabstandete, mit einer Verzahnung
versehene Befestigungselemente zur hängenden Aufnahme der Zugsicherungseinrichtung
aufweist.
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Der Erfindungsgedanke wird in nachfolgendem
Ausführungsbeispiel
visualisiert. Es zeigt in Prinzipdarstellung
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1 Aufbau
der Befestigungsvorrichtung
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Im vorliegenden Beispiel einer erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung
handelt es sich um den Träger
für einen
Indusi-Fahrzeugmagneten, welcher an eine Schnell-Schotterplaniermaschine angebaut wird.
Derartige Schotterplaniermaschinen weisen im Bereich ihrer in Arbeitsrichtung
vorauslaufenden Achse zahlreiche an- und ausklappbare Räumschilde
auf, so dass eine Zugsicherungsvorrichtung ausschliesslich im Bereich
der in Arbeitsrichtung nachlaufenden Achse angebracht werden kann. Da
aber auch hier ein im Arbeitseinsatz absenkbarer Besenkasten (ggf.
mit Steilförderband)
den unter Beachtung der geometrischen Randbedingungen des Indusi-Systems
einzig möglichen
Einbauraum tangiert, muss eine schwenkbare Befestigung für den Indusi-Magneten
realisiert werden, mittels der zwischen der aktiven (Schotterpflug
in Selbstfahrbetrieb) und passiven Stellung (Schotterpfug in Arbeitsbetrieb)
des Magneten gewechselt werden kann.
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Die Vorrichtung besteht aus einer
aus Hohlprofilen aufgebauten Rahmenkonstruktion, welche im wesentlichen
ein oberes horizontales Profilsegment (1), ein unteres
horizontales Profilsegment (2) zur Aufnahme des Indusi-Magneten
(7) sowie ein diese verbindendes senkrechtes Profilsegment
(3) aufweist. Die übrigen
Profilsegmente dienen zur statischen Verstärkung und Versteifung des Rahmens und
sind in Form und Lage an die durch die Einbau-Umgebung definierten
räumlichen
Verhältnisse angepasst.
Dieser Trägerrahmen
ist über
mit Gleitlager versehene Buchsen (8) auf einer Welle (9)
geführt.
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Die Welle (9) ist ebenso
wie ein Arretierungselement (6) fest mit dem Rahmen des
Trägerfahrzeuges
verbunden. Das Arretierungselement (6) besteht aus zwei
winkelförmigen,
mittels eines Knotenbleches miteinander verbundenen Teilelementen.
Jeweils ein Schenkel beider Teilelemente ist flächenparallel zur Seitenfläche des
oberen horizontalen Profilsegmentes (1) und ist als Endanschlag
für die
vom Trägerrahmen
einzunehmende Position ausgerichtet.
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Am senkrechten Profilsegment (3)
ist ein mechanischer Schubspanner (4) derart befestigt,
dass die von diesem ausgeübte
Schubbewegung im wesentlichen rechtwinklig zum oberen horizontalen
Profilsegment (1) orientiert ist. Der Schubspanner (4)
ist mit der Verriegelungsklaue (5) gekoppelt, so dass sich
die Verriegelungsklaue (5) bei Betätigung des Schubspanners (4)
axial auf das obere horizontale Profilsegment (1) zu- bzw.
von diesem wegbewegt. Die Verriegelungsklaue (5) besteht
aus einem im wesentlichen U-förmig
ausgeführten
Bauteil. Die beiden Schenkel des U-Profiles sind derart angeordnet, dass
sie parallel sowohl zum Profilsegment (1) als auch zum
Arretierungselement (6) ausgerichtet sind. Der dem Fahrzeug
zugewandte Schenkel des U-Profiles wird durch einen am Fahrzeug
angebrachten induktiven Näherungssensor
(in 1 nicht dargestellt)
auf Erreichen seiner Endlage hin überwacht. Mittels eines Federsteckers
wird der Schubspanner gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
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Das untere horizontale Profilsegment
trägt zwei
mit einer Verzahnung versehene Befestigungselemente (10)
zur hängenden
Aufnahme der Zugsicherungseinrichtung. Die Befestigungselemente
(10) sind zueinander näherungsweise
um das Längenmass
des Indusi-Magneten (7) beabstandet, so dass eine einfache
Einstellbarkeit der Längsneigung
des Magneten gegeben ist. Ein Schutzabweiser (11) schützt den
Indusi-Magneten (7) sowie dessen Ansteuerungskabel vor
Schäden
durch Gleisschotter.
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Der Arbeitsablauf des Bedieners der
erfindungsgemässen
Vorrichtung gestaltet sich wie folgt:
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Zur Vorbereitung des Arbeitseinsatzes
einer nach Streckenfahrt am Arbeitsort eingetroffenen Schotterplaniermaschine
sind vor dem Entriegeln und Absenken des Bürstenkastens beide Indusi-Magnete
(jeweils einer an der linken und rechten Fahrzeugseite) aus ihrer
Streckenfahrposition (seitlich, dem in Arbeitsrichtung hinteren
Radsatz nachlaufend) um 180° in
die Arbeitsstellung seitlich vor den jeweiligen Radsatz zu schwenken.
Hierzu werden am Schubspanner die Federstecker-Sicherungen gelöst, der
Schubspanner nach unten gelöst
und die beiden Trägerrahmen
um 180° geschwenkt.
Anschliessend wird der Schubspanner wieder gespannt und mittels Federstecker
gesichert. Nach Abschluss des Arbeitseinsatzes sowie dem Anheben
und Verriegeln des Bürstenkastens
werden in umgekehrter Reihenfolge die Indusi-Magnete wieder in ihre
Streckenfahrt-Position verschwenkt.
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- 1
- oberes
horizontales Profilsegment
- 2
- unteres
horizontales Profilsegment
- 3
- senkrechtes
Profilsegment
- 4
- mechanischer
Schubspanner
- 5
- Verriegelungsklaue
- 6
- Arretierungselement
- 7
- Koppelspule
des Zugsicherungssystems (Indusi-Magnet)
- 8
- Buchse
- 9
- Welle
- 10
- Befestigungselemente
mit Verzahnung
- 11
- Schutzabweiser