DE2941988A1

DE2941988A1 - Motorbetriebenes schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE2941988A1
Application number: DE19792941988
Authority: DE
Inventors: Lawrence Alois John Van Eyken
Original assignee: Queens University at Kingston
Current assignee: Queens University at Kingston
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1980-04-30
Also published as: AU5174279A; AU528511B2; US4356773A; FR2439116B1; GB2032864A; CH633753A5; FR2439116A1; GB2032864B; CA1131503A; NZ191756A

Description

PATE NTANWALT DIPL.-ING. HANS-PETER Gy£?M^$

ZUGELASSENER VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

PATENTANWALT DIPL.-INC. CAUCER · TAL 71 · UOOO MÖNCHEN I

TAL 71

8OOO MÜNCHEN 2 TELEFON 089/29 73 63 PRIVAT: 089/936241 TELEGRAMMADRESSE/CABLE ADDRESS

GAUPAT MÜNCHEN

ihr zeichen. mein zeichen Un-2811 Datum VJ . Oktober 1979

YOURREF.: MYREF. DATE:

BETREFF

_REF: Anwaltsakte: Un-2811 QUEEN'S UNIVERSITY AT KINGSTON, KINGSTON, ONTARIO (CANADA) Motorbetriebenes Schienenfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein motorbetriebenes Schienenfahrzeug, mit einem zum Verfahren insbesondere auf Eisenbahnschienen ausgebildeten Fahrgestell, das eine mit einer Sitzgelegenheit für eine oder mehrere Personen ausgestattete Plattform aufweist.

Schienenfahrzeuge der vorgenannten Art werden als Arbeitswagen zur Gleisüberwachung genutzt. Die Fahrzeuge müssen dafür einen ausreichenden Stauraum für Werkzeuge und sonstige Arbeitsgerätschaften sowie auch übliche Austausch-

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STADTSPARKASSE MÖNCHEN. KTO. NR. 29-Il 6621 BLZ7OI5OOOO POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN NR. 227098-807 BLZ 70OIOO8O

teile aufWelsen und sind In aller Regel so groß gebaut, daß gleichzeitig mehrere Personen transportiert werden können. Insoweit sind in der Vergangenheit nur wenig konstruktive Änderungen an diesen Fahrzeugen vorgenoounen worden, insbesondere was die Antriebsverhältnisse anbetrifft, wofür in aller Regel eine Brennkraftmaschine in Kombination mit einem ziemlich sperrig ausgeführten Getriebe verwendet ist. Der Nutzraum des Fahrzeuges ist dadurch ziemlich eingeengt, indem für diese Antriebsteile ein entsprechend großer Tunnelaufbau auf der Plattform ausgebildet ist, der zumindest nicht ohne weiteres als Sitzgelegenheit genutzt werden kann, weil noch eine Vielzahl von Hebeln für die Bedienung des Motors und des Getriebes vorgesehen ist.

Es besteht folglich die Zweckvorstellung, solche motorgetriebene Schienenfahrzeuge mit einem vergrößerten Nutzraum auszustatten. Insoweit wurden seitens der Canadian Pacific Railroad Company bereits bestimmte Richtlinien für eine evtl. Neukonstruktion solcher Schienenfahrzeuge im Fall einer Nutzung als Arbeitswagen für die Gleisüberwachung ausgearbeitet, deren wichtigste Punkte die folgenden sind:

a) Fassungsraum:

Die Plattform sollte eine Mindestgröße haben, die als Sitzgelegenheit für b Personen ausreicht, wobei die Küße auf der Plattform ruhen müssen und nahe des Sitzplatzes Handgriffe zum Festhalten montiert sind. Es muß weiterhin genügend Stauraum für Werkzeuge und sonstige Gerätschaften mit einem Gesamtgewicht bis zu etwa 18o kg vorhanden sein.

b) Fahrgeschwindigkeit und Abschleppvermögen:

Das Fahrzeug muß zur Einhaltung einer Dauergeschwindigkeit von nahezu 5o km/h bei einem Gegenwind bis zu 32 km/h bei Ausnutzung der vollen Nutzlast ausgelegt sein. Es muß außerdem unter Einhaltung einer

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Fahrgeschwindigkeit bis nahezu 25 km/h zum Abschleppen eines Güterwagens mit einem Bruttogewicht von 2 to fähig sein.

c) Fahrzeugaufbau:

Der Fahrzeugaufbau muß hinsichtlich der bereitgestellten Sitzgelegenheiten so gestaltet sein, daß alle 6 Personen auf das entsprechende Kommando hin innerhalb von 7 Sekunden das Fahrzeug verlassen können. Der Aufbau muß außerdem eine gute Rundsicht ermöglichen, wobei der Schwerpunkt die Blickrichtung nach vorne und nach hinten sowie jeweils um 9o° nach der Seite ist.

d) Motorischer Antrieb:

Der motorische Antrieb muß so ausgeführt sein, daß er bei Umgebungstemperaturen zwischen etwa minus 45⁰C und plus 43⁰C beanstandungsfrei funktioniert, wobei auch extremere Schlechtwetterbedingungen, insbesondere größere Schneeverwehungen, ein Fahren mit dem Fahrzeug ermöglichen lassen müssen.

e) Gewicht:

Das Gewicht und damit auch die Gesamtgröße des Fahrzeuges müssen sich in den Grenzen bewegen, die es 2 Personen erlauben, das Fahrzeug von den Schienen abzuheben. Ist das Fahrzeug nur als bloßer Gleisüberwachungswagen und also nicht auch gleichzeitig als Arbeitswagen mit einer Sitzgelegenheit für bis zu 4 Personen ausgeführt, dann muß es sich von nur einer Person von den Schienen abheben lassen.

Unter Berücksichtigung auch dieser Richtlinien liegt daher der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein motorbetriebenes Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen,

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das mit einer anderen Ausbildung des motorischen Antriebs den mit der Größe der Plattform vorgegebenen Fassungsraum optimaler nutzen läßt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der motorische Antrieb eine durch die vorzugsweise luftgekühlte Brennkraftmaschine angetriebene Hydraulikpumpe und einen mit wenigstens einem Rad antreibend verbundenen Hydraulikmotor in einer Anordnung unterhalb der Plattform umfaßt und daß weiterhin eine hydraulische Steuervorrichtung vorgesehen ist zur Steuerung der Hydraulikströmung durch die Hydraulikpumpe und den Hydraulikmotor für eine stufenlose Regelung der Fahrgeschwindigkeit zwischen Null und einer Maximalgeschwindigkeit sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges.

Nach der Erfindung wird mithin ein hydrostatischer Antrieb bereitgestellt, der für die Aufstellung der Brennkraftmaschine, der Hydraulikpumpe und des Hydraulikmotors eine äußerst flexible Nutzung des zur Verfügung stehenden Fassungsraumes zuläßt, da unter diesen drei Einheiten keine starren Verbindungen bestehen müssen. So kann insbesondere die Verbindung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor durch flexible Druckschläuche vorgenommen werden, die nicht zwingend geradlinig verlegt sein müssen und für die auch keine Beschränkung auf eine bestimmte Länge besteht, womit es folglich ohne weiteres möglich ist, die Pumpe am einen Ende der Plattform und den Motor an deren anderem Ende völlig unbenommen der Gestaltung des Zwischenbereichs anzuordnen. Man erhält folglich einen entsprechend größeren Freiheitsgrad für die Gesamtgestaltung des Fahrzeuges, für die selbstverständlich auch die Vorteile der hydraulischen Steuervorrichtung ausnutzbar sind, die im übrigen eine vereinfachte Fahrweise ergeben vergleichbar dem Unterschied zwischen dem Fahren mit einem Schaltgetriebe und dem Fahren mit einem Automatikgetriebe. Weitere Vorteile dieses hydrostatischen Antriebes, an welchen zweckmäßig auch noch die Betätigung einer hydraulischen Bremseinrichtung in der Zuordnung

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zu wenigstens einem Rad angebunden wird, ergeben sich über die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den einzelnen Ansprüchen erfaßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines motorgetriebenen

Schienenfahrzeuges gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufansicht auf dieses Schienenfahrzeug in der Schnittebene nach der Linie 2-2 in Pig.1,

Fig. 3A U.3B die beiden Stirnansichten des Schienenfahrzeuges gemäß Fig.1,

Fig. 4 in einer der Flg.1 entsprechenden Seitenansicht den motorischen Antrieb und das Bremssystem des Schienenfahrzeuges einschl. der hydraulischen Steuervorrichtung,

Fig. 5 die entsprechende Draufsicht auf die in

Fig.k gezeigten Einzelheiten,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Direktantriebes

eines Rades des Schienenfahrzeuges gemäß Fig.1,

Fig. 7 eine Schnittansicht nach der Linie 7 - 7 in

Fig.2 zur Darstellung des für die gemeinsame Betätigung der hydraulischen Steuervorrichtung und der Bremseinrichtung angeordneten Betätigungshebels ,

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Fig. 8 eine Schnittansicht nach der Linie 8 - 8 in

Fig.7 und

Fig. 9 ein hydraulisches Flußdiagramm zur Erläuterung

der gesamten hydraulischen Steuervorrichtung.

Das in den Fig.1 bis 3 gezeigte Schienenfahrzeug 1o umfaßt ein Fahrgestell 11 mit einem als Kabine 12 ausgebildeten Aufbau. Die Kabine 12 ist an den beiden Seiten mit öffnungen 13 versehen, die zum Ein- und Aussteigen genutzt werden können. Die seitlichen Kabinenwände sind mit Fenstern 14 versehen, um somit eine Sicht nach beiden Seiten zu ermöglichen, und entsprechende Fenster sind aich in den beiden Stirnwänden der Kabine vorgesehen, um die Sicht nach vorne und nach hinten zu ermöglichen. An diesen Fenstern sind auch elektrisch angetriebene Scheibenwischer 15 angeordnet sowie vordere Scheinwerfer 16 und hintere Rücklichter 17, die jeweils komplementär ergänzt sein können, da das Fahrzeug in den beiden Fahrtrichtungen völlig gleichwertig gefahren werden kann. Wenn somit in den beiden Stirnwänden der Kabine 12 sowohl Scheinwerfer als auch Rücklichter angeordnet sind, dann muß das Fahrzeug bei einer Umkehrung der Fahrtrichtung nicht erst gewendet werden, vielmehr reicht es aus, dann lediglich eine Umschaltung der Lichter vorzunehmen.

An dem Fahrgestell 11 sind vordere und hintere Laufräder 18 und 19 angeordnet, die für ein Verfahren auf Schienen ausgebildet sind. Das Fahrgestell ist entweder als eine von der Kabine 12 unabhängige Schweißkonstruktion ausgebildet oder kann auch eine zumindest teilweise bestehende Einstückigkeit mit der Kabine haben, so insbesondere im Umfang einer Plattform 2o, die den motorischen Antrieb des Fahrzeuges nach oben abdeckt. Die Plattform 2o weist einen Stauraum für Werkzeuge und andere Arbeitsgerätschaften auf, der innerhalb einer zentralen Erhebung 21 ausgebildet ist, die sich in der Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt und eine wesentlich kleinere Breite als dieses hat. Diese Erhebung 21 schafft gleichzeitig

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vier Sitzgelegenheiten 22.,Zb_%2.k und 25, von denen die beiden mittleren Sitzgelegenheiten 23 und 24 durch einen abnehmbaren Deckel 26 bereitgestellt sind, an dem noch zwei versenkte Handgriffe 27 und 28 befestigt sind. Der Deckel 26 kann mittels dieser Handgriffe 27 und 28 abgehoben werden, womit der innerhalb der Erhebung 21 ausgebildete Stauraum für die Werkzeuge und Arbeitsgerätschaften zugänglich ist. Der zu beiden Seiten der Erhebung 21 vorhandene Boden 29 und 3o der Plattform kann aus Metall, Holz, Fiberglas oder jedem beliebig anderen Material bestehen und wird endseitig für die Bereitstellung von zwei weiteren Sitzgelegenheiten 31 und 32 genutzt, von welchen die letztere diejenige für den Fahrer ist. In der Reichweite der Sitzgelegenheit 32 ist daher auch eine Konsole 33 ausgebildet, die über die Erhebung 21 der Plattform 2o nach oben vorsteht und an der ein Betätigungshebel 34 vorhanden ist, mit dem sowohl die hydraulische Steuervorrichtung für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges als auch dessen Bremseinrichtung betätigt werden kann. An der Konsole 33 sind weiterhin Schalter 35 angeordnet sowie weitere Kontroll- und Steuerorgane, die für das Fahrzeug funktionell benötigt werden. In der Reichweite des Fahrers ist an der Seite der Erhebung 21 außerdem noch ein Notbremshebel 36 angeordnet. Die Sitzgelegenheit 32 ist im übrigen oberhalb eines Brennstofftanks 37 und einer Fahrzeugbatterie 38 geschaffen, und ein unterhalb der Sitzgelegenheit 22 gelegener Teilraum der Erhebung 21 ist für die Unterbringung eines mit dem Betätigungshebel 34 verbundenen Betätigungsmechanismus 39 genutzt, dessen Einzelheiten insbesondere in den Fig.7 und 8 näher dargestellt sind. An der Vorderseite des Fahrzeuges sind schlieBlich noch zwei Fächer 4o und 41 zu beiden Seiten einer Plattform 42 vorhanden, in denen ein Sendeempfänger untergebracht werden kann.

Es ist mithin ein Fahrzeugaufbau geschaffen, der eine bequeme Sitzmöglichkeit für maximal 6 Personen bietet. Dabei hat der Fahrer auch bei voller Besetzung eine unbehinderte Sichtmöglichkeit nach vorne, nach hinten und nach den beiden Seiten, wobei es ihm die neben seinem Sitzplatz vorgesehene Konsole erlaubt, alle für das Fahren des Fahrzeuges benötigten Operationen bequem auszuführen. Die Kabine erhält vorzugsweise eine

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von dem Fahrgestell abnehmbare Ausführung, so daß das Fahrzeug bei schönem Wetter nach oben völlig offen genutzt werden kann. Diese Kabine ist im übrigen so gestaltet, daß sie allen 6 Personen im Falle einer Gefahr ein rasches Aussteigen erlaubt, wofür dann gleichzeitig die Gesamtkonstruktion des Fahrzeuges noch so gestaltet ist, daß es dann ebenso schnell von den Schienen entfernt werden kann.

Der gesamte motorische Antrieb des Fahrzeuges ist unterhalb der Plattform 2o angeordnet. Er umfaßt eine luftgekühlte Brennkraftmaschine 5o, die an der Rahmenkonstruktion des Fahrgestells befestigt und mittels einer Kupplung 51 antreibend mit einer Hydraulikpumpe 52 verbunden ist. Anstelle der Kupplung 51 kann auch eine direkte Wellenverbindung zwischen der Brennkraftmaschine 5o und der Hydraulikpumpe 52 vorgesehen sein. Die Brennkraftmaschine 5o kann beispielsweise für die Erbringung einer Bremsleistung von 25 PS bei 3.6ooo U/min ausgelegt sein, um dabei auch für den Antrieb einer Hilfspumpe 53 genutzt zu werden, die an der Pumpe 52 montiert sein kann und der Versorgung insbesondere einer Hydraulikbremse des Fahrzeuges dient.

Es sind weiterhin zwei Hydraulikmotoren 54 und 55 in einer Zuordnung zu den beiden vorderen Rädern 18 vorgesehen, die über ihre jeweilige Felge an einer jeweiligen Nabe 56 lösbar befestigt sind. Die Naben 56 sind jeweils auf einer Welle 57 befestigt, die drehbar in zwei an dem Rahmen des Fahrgestells befestigten Lagern 58 und 59 gelagert ist. Jede Welle 57 ist über eine Muffenkupplung 6o mit dem zugeordneten Hydraulikmotor 54 bzw. 55 verbunden, wie es insbesondere in Fig.6 für den Hydraulikmotor 55 gezeigt ist.

Die beiden Hydraulikmotoren 54 und 55 sind bezüglich der Druckleitung der Hydraulikpumpe 52 parallel geschaltet, womit folglich im Antrieb der Pumpe 52 durch die Brennkraftmaschine 5o beide Hydraulikmotoren völlig gleichgeschaltet mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt werden. Die Rücklaufleitungen der Hydraulikmotoren sind andererseits direkt an die Ansaugleitung der

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Hydraulikpumpe 51 angeschlossen, wobei noch ein ölkühler zwischengeschaltet sein kann, um Nutzwärme für die Erwärmung der Kabine zu gewinnen. In der praktischen Ausfuhrungsform ist ein Sumpf 62 (Fig.9) vorgesehen, zu welchem die Rücklaufleitungen der beiden Hydraulikmotoren 54 und 55 geführt sind und an den auch die Ansaugleitung der Hydraulikpumpe 52 angeschlossen ist. Die Hydraulikpumpe weist ein Verstärkerteil 61 auf, durch den der Flüssigkeitsdruck beispielsweise auf einen Wert von etwa 7 kg/cm gebracht werden kann, wobei diese über ein an den Sumpf 62 angeschlossenes Rückschlagventil 64 geregelte Druckhöhe über das eine oder das andere von zwei Rückschlagventilen 63 weitergegeben wird in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt eingestellt ist. Durch die Ausrüstung der Hydraulikpumpe 52 mit diesem besonderen Verstärkerteil 61, in dessen mit der Hilfspumpe 53 gemeinsamer Ansaugleitung im übrigen ein Filter 71 eingebaut ist, wird die Ansaugleitung der Pumpe 52 geschont und gleichzeitig sichergestellt, daß alle evtl. in dem Hydrauliksystem auftretenden Leckagen unmittelbar ausgeglichen werden.

Der von der Hydraulikpumpe 52 und ihrem Verstärkerteil 61 an die Hydraulikmotoren 54 und 55 gelieferte Förderdruck wird durch einen Druckregler 65 geregelt, der außer zwei in entsprechende Kurzschlußleitungen eingebauten Rückschlagventilen noch ein Bypass-Ventil 66 umfaßt, das in eine weitere Kurzschlußleitung eingebaut ist und in seiner Öffnungsstellung die beiden Rückschlagventile des Druckreglers 65 kurzschließt, womit dann das Fahrzeug freiläuft. Jedes der beiden Rückschlagventile ist also so über seine Kurzschlußleitung an die Anschlußleitung des zugeordneten Hydraulikmotors 54 oder 55 angeschlossen, daß bei einer evtl. Überschreitung einer vorbestimmten Druckhöhe eine sofortige Druckentlastung hin zu der Niederdruckseite der Pumpe 52 stattfindet. Den Hydraulikmotoren 54 und 55 wird folglich durch den Druckregler 65 ein gleicher Konstantdruck zugeleitet, der beispielsweise an einer Meßanzeige 67 der Konsole 33 abgelesen werden kann. An der Konsole 33 können außerdem zwei weitere Meßanzeigen 69 und 7o zur Anzeige des Förderdruckes der Hilfspumpe 53 sowie des Brems-

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druckes, der in den an die Bremseinrichtung des Fahrzeuges angeschlossenen Druckleitungen vorherrscht.

Die Förderleitung der Hilfspumpe 53 ist über ein Wegeventil 74 an eine Servosteuerung 72 der Pumpe 52 und an den Hauptzylinder 73 einer hydraulischen Bremseinrichtung des Fahrzeuges angeschlossen. Das Wegeventil 74 ist durch den Betätigungshebel 34 In verschiedene Schaltstellungen umschaltbar, womit einerseits über die Servosteuerung 72 die Förderleistung der Pumpe 52 wie auch die Fließrichtung der Hydraulikflüssigkeit durch die Pumpe gesteuert wird und andererseits die Druckzuteilung an den Hauptzylinder 73. In der Anschlußleitung an das Wegeventil 74 ist für die Erfüllbarkeit dieser Dualfunktion ein Folgeventil 75 eingebaut, das auf einen Schwell- bzw. Sicherheitswert von beispielsweise 9,1 kg/cm eingestellt ist, womit bis zum Erreichen dieser Druckhöhe die Servosteuerung 72 den Vorrang gegenüber dem Hauptzylinder 73 erhält. Stromabwärts von diesem Folgeventil 75 ist an die Anschlußleitung des Hauptzylinders 73 ein Rückschlagventil 76 eingebaut, das auf einen Sicherheitsdruck von beispielsweise 1o,5 kg/cm eingestellt ist, womit jeder höhere Bremsdruck hin zu dem Sumpf 62 entlastet wird.

In der Anschlußleitung an den Hauptzylinder 73 ist parallen zu diesem Rückschlagventil 76 ein Bremssteuerventil 77 eingebaut, über das eine normal offene Verbindung mit dem Sumpf 62 besteht. Diese offene Verbindung wird gesperrt, sobald der Fahrer die Bremse betätigt, womit dann der durch die Hilfspumpe 53 bereitgestellte Bremsdruck an den Hauptzylinder 73 weitergeleitet wird, der dann den entsprechend der Verstellung des Bremssteuerventils 77 verstärkten Druck an die Radbremsen der hydraulischen Bremseinrichtung abgibt. Die Bremseinrichtung umfaßt Scheibenbremsen, die auf alle vier Räder des Fahrzeuges einwirken. Die konstruktiven Einzelheiten hierzu werden später noch im Detail beschrieben.

Die Hauptpumpe 52, die Hilfspumpe 53 und die beiden Hydraulikmotoren 54 und 55 sind oberhalb der beiden vorderen Räder des

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Fahrzeuges algeordnet. Der Druckregler 65 ist oberhalb der Hauptpumpe 52 angeordnet, wie es in Fig.k gezeigt ist. Ein zur Regelung der Fördermenge der Hauptpumpe 52 angeordneter Steuerhebel 80 ist über ein am Boden des Fahrzeuges verlegtes Gestänge 81 mit der im hinteren Teil des Fahrzeuges angeordneten Servosteuerung 72 verbunden, die einen doppeltwirkenden Druckzylinder umfaßt und durch das Wegeventil 74 gesteuert wird. Die Servosteuerung der Hauptpumpe 52 ist für eine negative Rückkoppelung ausgelegt, wie es ebenfalls noch näher beschrieben wird.

Die hydraulische Bremseinrichtung umfaßt die vorstehend bereits erwähnten Scheibenbremsen 9o, wobei zwei Scheibenbremsen auf den Wellenstümpfen 57 (Fig.6) der beiden vorderen Räder und eine dritte Scheibenbremse auf der durchgehenden Hinterachse 91 (Fig.2) für eine gemeinsame Bremsbetätigung der beiden hinteren Räder 19 angeordnet sind. Die Scheibenbremsen werden durch den hydraulisch angeschlossenen gemeinsamen Hauptzylinder betätigt, der an dem Rahmen des Fahrgestells 11 mittels Montagewinkeln 73A und 73B längsverschieblich gehalten wird. Diese durch die Anordnung des Hauptzylinders 73 in miteinander fluchtenden Bohrungen der Montagewinkel 73A und 73B gegebene Längsverschieblichkeit läßt die bei der Bremsbetätigung auf die vorderen und hinteren Bremsen einwirkenden Bremskräfte ausgleichen. Die vorderen Scheibenbremsen 9o werden über Zugseile 9oA und 9oB betätigt, die zu einer Waage 73C (Fig.5) des Hauptzylinders 73 geführt sind. Für die Betätigung der hinteren Bremse 9o ist ein entsprechendes Zugseil 9oC angeordnet, das wie die Zugseile 9oA und 9oB an einem durch eine Rückholfeder 91B vorgespannten Betätigungshebel 91A der Bremse befestigt ist bzw. mit seinem anderen Ende an der Kolbenstange des Hauptzylinders. Die drei Zugseile sind für ihren Anschluß an den Hauptzylinder 73 über verschiedene Umlenkrollen umgelenkt, die dabei so angeordnet sind, daß eine gleichzeitige und gleichmäßige Betätigung aller drei Bremsen stattfindet, sobald die Bremsbetätigung mittels des Bremssteuerventils 77 für die Betätigung des Hauptzylinders 73 ausgelöst

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wird. Sofern der Fahrer durch Betätiglang des Hebels 36 eine Notbremsung durchführen muß, so wird dabei durch die Schwenkung dieses Hebels um seine Achse 36A ein Hebel 36B mit einer darauf angeordneten Umlenkrolle 36C zur Verkürzung des Zugseiles 9oC verschwenkt, womit folglich dann durch die auf der Hinterachse angeordnete Scheibenbremse 9o die beiden hinteren Räder 19 abgebremst werden.

Die Brennkraftmaschine 5o ist ebenfalls an der Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet. Sie umfaßt einen integrierten Fahrgeschwindigkeitsregler, an dessen durch eine Feder vorgespanntes Steuerhebel ein mit dem Betätigungshebel 34 verbundenes Zugseil 92 befestigt ist. Der Regler hat zwei prinzipielle Einstellungen, nämlich eine Einstellung zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit und eine zweite Einstellung zur Steuerung eines Leerlaufs, wobei beide Einstellungen automatisch mit der Betätigung des Betätigungshebels 34 zwischen einer Fahr- und einer Bremsstellung vorgenommen werden.

Der mithin zur gemeinsamen Betätigung der hydraulischen Steuervorrichtung, welche die Hydraulikströmung durch die beiden Hydraulikpumpen 52 und 53 und die beiden Hydraulikmotoren 54 und 55 für eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit zwischen Null und einer Maximalgeschwindigkeit in Vor- und Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges steuert, und der Bremseinrichtung angeordnete Betätigungshebel 34 ist in einer T-förmigen Schlitzführung 34C der Konsole 33 geführt. In Fig.8 ist der Betätigungshebel 34 in der Relativstellung gezeigt, in welcher sich die beiden Hohlräume dieser Schlitzführung kreuzen. In diese Relativstellung kann der Betätigungshebel 34 gegen die Kraft einer Rückholfeder 95 gebracht werden, die an einem Joch 96 befestigt ist. Das Joch 96 ist auf einer Welle 97 verschieb-Iich, die durch den Betätigungshebel 34 gedreht wird, wenn dieser zwischen den Stellungen auf Vor- und Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges bewegt wird. Die Verbindung mit dem Joch 96 ist über einen Doppellenker 99 hergestellt, der mittels eines Stiftes 98 an dem Betätigungshebel 34 angelenkt ist. In der

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in Fig.8 gezeigten Relativstellung des Betätigungshebels 34 ist die Hydraulikpumpe 52 auf Nullförderung eingestellt, womit die beiden Hydraulikmotoren 54 und 55 hydraulisch verriegelt sind. Das Fahrzeug ist folglich dann abgebremst, selbst wenn die Brennkraftmaschine 5o nicht im Betrieb ist. An dem Joch 96 ist auch das Betätigungsgestänge für das Bremssteuerventil 77 befestigt, das die beiden Lenker 77A und 77B umfaßt, die beide an einem um einen Stift 77D schwenkbaren Hebel 77C angelenkt sind. Der an dem Joch 96 befestigte eine Lenker 77B ist dabei über ein Kugelgelenk 77E mit diesem Hebel 77C verbunden.

Venn die Pumpe 52 auf Nullförderung eingestellt ist, kann die Brennkraftmaschine 5o gefahrlos gestartet werden, weil dann der hydrostatische Antrieb ausgekuppelt ist. In dem Ausmaß, wie die Brennkraftmaschine 5o ihre Leerlaufdrehzahl erreicht, beginnt die Hilfspumpe 51 mit der Förderung der Hydraulikflüssigkeit hin zu der Servosteuerung 72 und insbesondere hin zu dem Hauptzylinder 73 der Bremseinrichtung, womit unter Mitwkrung auch des Bremssteuerventils 77 die drei Scheibenbremsen 9o zur Bremsblockierung der Räder 18 und 19 des Fahrzeuges betätigt werden. Um diese Bremsblockierung dann aufzuheben, muß der Betätigungshebel 34 zunächst in eine Neutralstellung gebracht werden, die sich direkt im Kreuzungspunkt der beiden Hohlräume der T-förmigen Schlitzführung 34C befindet. In dieser Neutralstellung 1st dann der Fahrgeschwindigkeitsregler der Brennkraftmaschine 5o, der über das Zugseil 92 ebenfalls mit dem Joch 96 verbunden ist, in die für die Fahrgeschwindigkeit maßgebliche Einstellung gebracht, womit es bei der weiteren Bewegung des Betätigungshebels 34 nach vorne möglich ist, das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. Die Fahrgeschwindigkeit, die dabei aufgenommen wird, ist abhängig von den einzelnen Relativstellungen des Betätigungshebels 34 reap, der damit jeweils vorgenommenen Einstellung des Hubes bzw. der Fördermenge der Pumpe 52, womit nicht nur eine entsprechend stufenlos geregelte Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit sondern ebenso auch deren Erniedrigung möglich ist, je

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nachdem der Betätigungshebel 34 nach vorne oder nach rückwärts gedreht wird. Folglich ist es zum Abbremsen des Fahrzeuges nur erforderlich, den Betätigungshebel 34 zunächst wieder in die Nullstellung zu bringen, wobei sich bis dahin die dynamische Bremswirkung der Hydraulikmotoren für die Abbremsung des Fahrzeuges auswirkt, d.h. die Motoren werden dann zu Pumpen, während die Pumpe dann zu einem Motor wird, und wird schließlich der Betätigungshebel über diese Nullstellung hinaus bis in die in Fig.8 gezeigte Relativstellung bewegt, dann wird dadurch die Bremseinrichtung betätigt und es werden dann also unter Vermittlung des Hauptzylinders 73 die drei Scheibenbremsen 9o zum Blokkieren der Räder 18 und 19 betätigt. Die Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges wird gleichartig vorgenommen, indem dafür nur der Betätigungshebel 34 in seiner Kulissenführung verschoben wird, um so die entsprechend andere Strömung der Hydraulikflüssigkeit durch die beiden Hydraulikmotoren zu erhalten.

Für den Betätigungshebel 34 sind bestimmte funktioneile Beschränkungen vorgesehen, die wie folgt erläutert werden könnnen:

1. Es sind Begrenzungsanschläge vorgesehen, die eine überlastung der Brennkraftmaschine verhindern. Auch sind diese Begrenzungsanschläge so angeordnet, daB die Verringerung der Fahrgeschwindigkeit nicht in einer Weise vorgenommen werden kann, die ein Abwürgen der Brennkraftmaschine verursacht, d.h. es sind hierfür in der hydraulischen Steuervorrichtung Drosselventile eingebaut, die die Ansprechzeit der Servosteuerung verzögern, so daß der Abbremsvorgang des Fahrzeuges nicht übermäßig schnell sondern vielmehr so allmählich vorgenommen wird, daß die Brennkraftmaschine am Laufen bleibt.

2. Es ist möglich, den Betätigungshebel noch während der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges in die Stellung für die Rückwärtsfahrt zu bringen. Auch hierfür verhindern die vorerwähnten Begrenzungsanschläge resp. die Drosselventile der

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hydraulischen Steuervorrichtung eine sonst dann auftretende überlastung der Brennkraftmaschine mit einer möglichen Folge des Abwürgens, wenn bei der eigentlichen Umkehr in die Rückwärtsfahrt eine plötzliche Vollbremsung stattfinden würde. Die in der hydraulischen Steuervorrichtung zur Druckentlastung eingebauten Rückschlagventile verhindern Jede Überlastung des Systems bei dem Fahrtrichtungswechsel auch dann, wenn dieser vergleichsweise schnell vorgenommen wird.

3. Für den Betätigungshebel ist eine bislang nicht weiter erwähnte Totpunktstellung vorgesehen, die eine Art Selbstzentrierung des Systems bewirkt, sollte der Fahrer den Betätigungshebel während der Fahrt loslassen. In diesem Fall wird dann der Betätigungshebel selbsttätig in die erwähnte Neutralstellung gebracht, in welcher die Brennkraftmaschine belastungsfrei ist und also auf die Leerlaufdrehzahl gebracht wird, in welcher die dynamische Bremswirkung auftritt.

4. Es kann schließlich auch noch ein Begrenzungsschalter vorgesehen sein, der solange die Möglichkeit eines Startens der Brennkraftmaschine verhindert, bis der Betätigungshebel in die besagte Neutralstellung gebracht ist.

Abschließend seien noch mögliche Alternativen erwähnt, die im Rahmen der Erfindung liegen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, anstelle der zwei beschriebenen Hydraulikmotoren nur einen Motor vorzusehen, der dann eine gemeinsame Antriebsachse für die zwei entsprechenden Antriebsräder antreibt. Dabei wäre es gleichzeitig von Vorteil, an dieser einen Antriebsachse ein Untersetzungsgetrie^v i anzuordnen, wobei dann wie bei den üblichen Straßenfahrzeugen das Differentialgetriebe zu ersetzen wäre durch zwei antriebslose Freilaufräder. Das Untersetzungsgetriebe müßte in diesem Fall zur Vergrößerung der durch den einen Hydraulikmotor möglichen Drehmomentlieferung vorgesehen sein, wobei es zusätzlich auch nötig wäre, den Motor mit einer größeren

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Drehzahlleistung auszustatten. Solche Varianten sind für handelsübliche Hydraulikmotoren erhältlich. Der Vorteil der Verwendung nur eines Hydraulikmotors und des dabei benötigten Untersetzungsgetriebes liegt hauptsächlich in einem geringeren Gewicht, in einer größeren Raumeinsparung und in einer weniger komplizierten Ausbildung der hydraulischen Steuervorrichtung, während gleichzeitig etwa gleiche Kosten im Vergleich zu der Ausbildung mit den beiden Hydraulikmotoren entstehen.

Um ein vergleichsweise rasches Abheben des hier beschriebenen Fahrzeuges gemäß Erfindung von den Schienen zu ermöglichen, wenn eine entsprechende Notsituation auftritt, sind an dem Fahrgestell noch hydraulisch ausfahrbare und einholbare Hebestangen 1oo und 1o1 (Fig.4) vorgesehen. Das Ausfahren und Einholen dieser Hebestangen wird mittels zweier hydraulischer Wagenheber 1o2 ermöglicht, die an dem Rahmen des Fahrgestells befestigt sind und die entweder von der Hauptpumpe 52 oder von der Hilfspumpe 53 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden. Diese Pumpen können daneben auch zum Antrieb von anderen hydraulischen Hilfsgeräten genutzt werden, die beim Gleisbau üblicherweise eingesetzt werden, so insbesondere zum Antrieb von Stampfern, Schwellenschneidern, Scheren, Bohrern usw. Dafür ist dann zweckmäßig in einem entsprechenden Versorgungsschlauch der Pumpe eine Schnellkupplung vorgesehen, die einen schnellen Anschluß dieser Hilfsgeräte ermöglicht. Zu solchen hydraulischen Hilfsgeräten können auch beispielsweise Schneefräsen gerechnet werden, die folglich den winterlichen Einsatz des Fahrzeuges auch dann ermöglichen sollen, wenn größere Schneeverwehungen vorliegen.

Was den Fahrzeugaufbau anbetrifft, kann die Kabine mit Jeder Art von Türen versehen sein, die folglich bei Schlechtwetter einen totalen Abschluß nach außen ergeben und es beispielsweise auch ermöglichen, daß im Winter der Innenraum der Kabine die erwähnte Aufwärmung erfährt. Damit das Fahrzeug leicht von den Schienen abgehoben werden kann, sind zweckmäßig noch

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Hebestangen 13o vorgesehen, die sich für eine über die Vorderseite und über die Rückseite des Fahrzeuges vorstehende Anordnung aus dem Fahrzeug herausziehen lassen bzw. die eine Teleskopausbildung haben, so daß es möglich ist, das Fahrzeug über diese ausgefahrenen Hebestangen zu ergreifen und von den Schienen abzuheben. An dem Fahrgestell können auch noch Schienenreinigungsgeräte 16o montiert sein, und überhaupt kann der Fahrzeugaufbau in allen den Einzelheiten entsprechend individuell gestaltet werden, die im Rahmen des jeweiligen Einsatzes eines solchen Fahrzeuges eine funktionell optimale Zweckmäßigkeit ergeben.

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Claims

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QUEEN'S UNIVERSITY AT KINGSTON, KINGSTON, ONTARIO (CANADA)

Patentansprüche

Motorbetriebenes Schienenfahrzeug mit einem zum Verfahren insbesondere auf Eisenbahnschienen ausgebildeten Fahrgestell, das eine mit einer Sitzgelegenheit für eine oder mehrere Personen ausgestattete Plattform aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der motorische Antrieb eine durch die vorzugsweise luftgekühlte Brennkraftmaschine (5o) angetriebene Hydraulikpumpe (52) und wenigstens einen mit wenigstens einem Rad (18,19) antreibend verbundenen Hydraulikmotor (54,55) in einer Anordnung unterhalb der Platt form (2o) umfaßt, und daß weiterhin eine hydraulische Steuervorrichtung vorgesehen ist zur Steuerung der Hydraulikströmung durch die Hydraulikpumpe (52) und den Hydraulikmotor (54,55) für eine stufenlose Regelung der Fahrgeschwindigkeit zwischen Null und einer Maximalgeschwindigkeit in der Vor- und Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuervorrichtung zur Steuerung der Hydraulikströmung auch durch eine wenigstens einem Rad (18,19) zugeordnete hydraulische Bremseinrichtung ausgebildet ist.

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3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattfora (2o) mit einer Erhebung (21) versehen ist, die wenigstens ein zur Unterbringung von Werkzeugen, Hilfsgeräten u.dgl. geeignetes Fach aufweist.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da8 die Erhebung (21) der Plattform (2o) in der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet ist und eine gegenüber der Plattform wesentlich kleinere Breite aufweist, wobei wenigstens ein Teilbereich der Erhebung eine durch einen Verschlufideckel (26) für das Fach geschaffene Sitzgelegenheit (23,24) hat.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein zur gemeinsamen Betätigung der hydraulischen Steuervorrichtung und der hydraulischen Bremseinrichtung angeordneter Betätigungshebel (34) vorgesehen ist.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Fahrgestell (11) eine vorzugsweise auf beiden Seiten mit Türöffnungen (13) versehene Fahrkabine (12) angeordnet ist.
7. Fahrzeug mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulische Bremseinrichtung zur Betätigung einer Allradbremse mit mechanisch oder hydraulisch ausgebildeten Scheibenbremsen (9o) angeordnet ist.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Hydraulikmotoren (53,54) für eine parallele Antriebsverbindung mit zwei Rädern (18) vorgesehen sind, wobei die Rückströmleitungen der Hydraulikmotoren an die Hydraulikpumpe (52) angeschlossen sind.

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9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Fahrgestell (11) wenigstens eine mittels eines vorzugsweise hydraulischen Wagenhebers auf die Schienen absenkbare und wieder einholbare Hebestange (1oo,1o1) angeordnet ist zur Ermöglichung eines Abhebens des Fahrzeuges von den Schienen.
10. Fahrzeug mindestens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Betätigungshebel (34) in eine für eine Betätigung der Bremseinrichtung des Fahrzeuges maßgebliche Relativstellung vorgespannt ist.
11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet , daß eine weitere Hilfspumpe (53) für einen Antrieb der hydraulischen Steuervorrichtung oder/und für den Antrieb von hydraulischen Hilfsgeräten vorgesehen 1st.
12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulische Steuervorrichtung mit Drosselventilen zur Begrenzung der Beschleunigung, der Verzögerung und/oder der Abbremsung des Fahrzeuges ausgerüstet ist.
13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hydraulikmotor (53t54) mit zwei Rädern (18) antreibend verbunden ist, wobei vorzugsweise in den Antrieb ein Untersetzungsgetriebe zwischengeschaltet ist.
14. Fahrzeug mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulische Bremseinrichtung zur Betätigung von insgesamt drei Scheibenbremsen (9o) über einen Hauptzylinder (73) angeordnet ist, der über Zugseile (9oA,9oB,9oC) mit den Je-

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wells durch eine Rückholfeder (91B) vorgespannten Betätigungshebeln (91A) der Scheibenbremsen verbunden ist, wobei wenigstens das Zugseil (9oC) der einen, zur gleichzeltigen Bremsung von zwei Rädern (19) vorgesehenen Scheibenbremse (9o) zur Ermöglichung einer Notbremsung mittels einer Umlenkrolle (36C) verkürzbar 1st, die mittels eines Notbremshebels (36) in den Führungsweg dieses einen Zugseils einschwenkbar ist.
15. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulische Steuervorrichtung eine zur Regelung der Fördermenge der Hydraulikpumpe (52) angeordnete Servosteuerung (72) umfaßt, die in die Förderleitung der Hilfspumpe (53) stromabwärts von einem Wegeventil (74) eingebaut ist, das durch den Betätigungshebel (34) zur Steuerung der Hydraulikströmung auch hin zu dem Hauptzylinder (73) der hydraulischen Bremseinrichtung betätigt werden kann.

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