DE3017867C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleisbearbeitungs- bzw. -transportfahr­ zeug mit veränderlicher Lastverteilung auf die gegenüber dem Fahr­ zeug- bzw. Drehgestellrahmen über Tragfedern bzw. -federgruppen ab­ gefederten Räder zweier voneinander distanzierter, den Fahrzeugrah­ men tragender, ein- oder mehrachsiger Schienenfahrwerke und mit einer Einrichtung zur ständigen Überwachung der Radlasten.

Derartige Fahrzeuge mit ungleichmäßiger und insbesondere während des Arbeitsbetriebes veränderlicher Radlastverteilung, wie Kraftfahrzeuge, fahrbare Einrichtungen zum Verlegen von Weichen bzw. Gleisen, fahr­ bare Abraumförder- und Transporteinrichtungen, aber auch Oberbauma­ schinen mit durch die Arbeitskräfte beeinflußter Radlastverteilung, erfordern in Anbetracht ihres von normalen Regelfahrzeugen abweichen­ den statischen und dynamischen Verhaltens besondere Maßnahmen, um die Standsicherheit, Entgleisungssicherheit, aber auch die Einhal­ tung von aus Festigkeitsgründen gebotenen Belastungsgrenzen unter allen Umständen zu gewährleisten.

Es ist bereits gemäß DE-OS 26 07 314 ein Schienenfahrzeug mit un­ gleichmäßiger Masseverteilung bekannt, welches mit einer Einrichtung zum Ausgleich der Radbelastung ausgestattet ist, welche jeweils zwi­ schen dem Achsendbereich der Schienenfahrwerke und dem Fahrgestell­ rahmen angeordnete, doppeltwirkende Druckzylinder umfaßt, wobei je­ weils sowohl die oberen als auch die unteren Zylinderkammern der an einer Fahrzeuglängsseite gelegenen Druckzylinder über gegebenenfalls absperrbare Leitungen miteinander verbunden sind. Durch diese Ein­ richtung, die sich bei Schienendrehkränen bereits vielfach bewährt hat, wird dem Fahrzeugrahmen eine beabsichtigte Verwindung aufge­ zwungen, wodurch die vom Lastmoment belasteten Räder entlastet und die vom Lastmoment entlasteten Räder belastet werden. Durch die Über­ tragung der einseitigen Lasten über den Fahrgestellrahmen in Form von Verwindungskräften wird nahezu in allen vorkommenden Belastungs­ fällen und Arbeitspositionen des Kranauslegers eine günstigere Last­ aufteilung auf alle vier Räder erreicht. Mit diesen Maßnahmen ist zwar eine Verbesserung des statischen und dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs verbunden, jedoch ist dabei keine Beurteilungs- bzw. Überwachungsmöglichkei­ ten für kritische Belastungszustände und für die Stabilität und Fahrsicherheit derartiger Fahrzeuge gegeben. Außerdem kann damit den Sicherheitsvorschriften und speziellen Forderungen der verschiedenen Bahnverwaltungen nicht entsprochen werden.

Ferner ist gemäß AT-PS 2 20 183 auf dem Gebiet der Gleisvermessung eine fahrbare Einrichtung zur Ermitt­ lung der Verwindung eines Gleises bekannt, bei welcher die Auslen­ kungen der vier Tragfedern eines zweiachsigen Meßfahrgestells von den Tragfedern zugeordneten elektrischen Meßgliedern einzeln erfaßt und die vier Meßwerte in einer Brückenschaltung zu einem, der Verwin­ dung proportionalen Meßwert verarbeitet werden. Stabilitäts- oder Sicherheitsprobleme irgendwelcher Art treten hier bei allerdings nicht auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art mit veränderlicher Lastverteilung auf die Fahrzeugräder einfache und wirksame Maßnahmen zu treffen, welche eine ständige Kon­ trolle der für die Stabilität und Fahrsicherheit des Fahrzeuges maß­ geblichen Daten und insbesondere eine einfache und zuverlässige Über­ wachungsmöglichkeit hinsichtlich der Einhaltung vorgegebener Sicher­ heitsgrenzen für diese Daten gewährleisten und darüber hinaus den Bediener der Maschine gegebenenfalls in die Lage versetzen, beim Auftreten kritischer Betriebsbedingungen bzw. Belastungsverhältnisse Ursache und Ort der Gefährdung sofort identifizieren zu können, um entspre­ chende Gegenmaßnahmen zur Stabilisierung des Fahrzeugs ergreifen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Trag­ feder bzw. -federgruppe beider Schienenfahrwerke ein den jeweiligen Federweg erfassender und zur Abgabe wegabhängiger elektrischer Meß­ werte ausgebildeter Wegaufnehmer zugeordnet ist, und daß die Über­ wachungseinrichtung eine zur Ermittlung von Radlastwerten aus den Wegmeßwerten und den jeweiligen Gewichtsanteilen der unabgefeder­ ten Fahrwerksteile ausgebildete Summier-Schaltung, eine mit die­ ser verbundene Radlast-Anzeigevorrichtung und gegebenenfalls eine zur Signalabgabe bei Erreichen vorgegebener Radlast-Grenzwerte aus­ gebildete Warneinrichtung umfaßt. Diese Anordnung, die sich mit ein­ fachen baulichen sowie schaltungsmäßigen Mitteln realisieren läßt und die sich insbesondere auch zum nachträglichen Einbau bei vorhan­ denen Gleisbearbeitungs- bzw. -transportfahrzeugen mit veränderli­ cher Radlastverteilung eignet, gibt dem Bediener laufend Auskunft über die jeweilige Größe bzw. Verteilung sowie die Veränderungsten­ denz der für die Stabilität des Fahrzeugs sowohl im Arbeits- als auch im Fahrbetrieb maßgeblichen Radlasten. Neben der Möglichkeit einer ständigen Kontrolle der angezeigten Radlastwerte und gegebenenfalls einer Signalisierung kritischer Grenzzustände, z. B. der Entlastung eines Fahrzeugrades bis auf den zulässigen Minimalwert, durch eine Warn­ einrichtung besteht auch die Möglichkeit, die als elektrische Größen vorliegenden Radlastwerte zur unmittelbaren Steuerung von Antrieben des Fahrzeugs heranzuziehen, um auf diese Weise die Einhaltung vor­ gegebener Stabilitäts-Grenzwerte automatisch sicherzustellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Überwa­ chungseinrichtung eine Vergleichsschaltung auf, die zur Ermittlung des jeweils kleinsten Radlastwertes und zur laufenden Abgabe eines den Ent­ lastungsgrad des betreffenden Rades in bezug auf die Radlast bei Leer­ fahrt des Fahrzeuges kennzeichnenden Standsicherheits-Kontrollwertes ausgebildet und ist die Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Standsicherheits-Kontrollwertes ausgebildet. Dadurch ergibt sich der besondere Vorteil, daß anstelle einer gleichzeitigen Kontrolle von insgesamt vier Radlastanzeigen eine ebenso sichere Überwachung des Stabilitätszustandes des Fahrzeuges durch Kontrolle eines einzi­ gen Anzeigewertes vorgenommen werden kann. Damit ist nicht nur eine Entlastung des Bedieners des Fahrzeugs verbunden, sondern auch die Möglichkeit einer sehr einfachen Eingabe gewünschter Grenzwerte für den zulässigen Entlastungsgrad in die Schaltung. Der Standsicher­ heits-Kontrollwert gibt dabei laufend das Ausmaß der Entlastung des jeweils am wenigsten belasteten Fahrzeugrades bzw. die noch ver­ fügbare Radlastreserve an. Auch hier empfiehlt sich eine gesonderte Anzeige der Einzel-Radlasten, damit der Bediener bei Annäherung des Standsicherheits-Kontrollwertes an die Gefahrengrenze sofort fest­ stellen kann, welches der Fahrzeugräder von der extremen Entlastung betroffen ist. Er kann dann sogleich die erforderlichen steuerungs­ mäßigen Gegenmaßnahmen ergreifen.

Für den Fahrbetrieb derartiger Fahrzeuge sind die Sicherheitskriterien zu beachten, welche für die Entgleisungssicherheit, insbesondere unter Berücksichtigung wechseln­ der Querneigungsverhältnisse des Gleises, maßgeblich sind. Das Verhältnis der auf den linken und rechten Schienenstrang entfallenden Radlasten jedes Schie­ nenfahrwerks muß innerhalb zulässiger Grenzen verbleiben, da ansonsten die Gefahr eines Aufsteigens des Spurkranzes des weniger be­ lasteten Fahrzeugrades bis auf die Schienenoberkante bestünde und damit die einer Entgleisung des Fahrzeugs. Hierbei ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß jeweils zwei bezüglich der Gleisachse einander gegenüberliegenden, insbesondere von Potentiome­ tern gebildeten Wegaufnehmern ein über die Schaltungsanordnung mit den entsprechenden Radlastwerten der beiden Wegaufnehmer beaufschlag­ bares, zur laufenden Abgabe eines dem Verhältnis der beiden Radlast­ werte entsprechenden Fahrsicherheits-Kontrollwertes ausgebildetes Überwachungsorgan zugeordnet ist, das mit der zur Signalabgabe bei Erreichen vorgegebener Grenzwerte des Fahrsicherheits-Kontroll­ wertes ausgebildeten Warneinrichtung verbunden ist. Damit ist auch den Sicherheitserfordernissen für Überstellfahrten des Fahr­ zeuges im Zugsverband oder mit eigenem Fahrantrieb voll Rechnung getragen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist bei Anordnung eines Radlast-Ausgleichssystems mit jeweils einer Tragfeder bzw. feder­ gruppe zugeordneten Druckzylindern und mit die gleichartigen Zylin­ derkammern der jeweils an einer Fahrzeuglängsseite gelegenen Druck­ zylinder verbindenden Leitungen der Summier-Schaltung je Tragfe­ der bzw. -federgruppe ein Differenzglied vorgeschaltet, dessen einer Eingang mit dem Wegaufnehmer und dessen anderer Eingang mit einem vom Druck im zugeordneten Druckzylinder beaufschlagbaren, elektri­ schen Druckaufnehmer verbunden ist. Durch diese Anordnung werden die vom Radlast-Ausgleichssystem dem Fahrzeugrahmen aufgezwungenen Ver­ windungskräfte, die sich an den Achslagern der Schienenfahrwerke als zusätzliche Ent- bzw. Belastungskräfte auswirken, schaltungsmäßig kompensiert, so daß die über die Summier-Schaltung erhaltenen Werte den tatsächlich zwischen Rad und Schiene auftretenden, für das Sta­ bilitätsverhalten maßgeblichen Radlastwerten entsprechen. Da diese Ausgestaltung keine nennenswerten baulichen Veränderungen des Fahr­ zeuges bedingt, ist ein nachträglicher Einbau, welcher die anerkann­ ten Vorzüge eines Radlast-Ausgleichssystems mit den Vorteilen einer Überwachungseinrichtung nach der Erfindung vereinigt, ohne Schwie­ rigkeiten und größere Kosten möglich.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist bei Anord­ nung bewegbarer Lastaufnahmeorgane, z. B. eines in mehreren Rich­ tungen verschwenk- bzw. verstellbaren Eisenbahn-Drehkranauslegers, die Überwachungseinrichtung ein weiteres Differenzglied auf, dessen einer Eingang über die Summier-Schaltung mit einem der aufgenommenen Last entsprechenden Meßwert und dessen anderer Eingang mit einem der maximalen Belastbarkeit des Lastaufnahmeorganes in der jeweiligen Arbeitsstellung entsprechenden Meßwert beaufschlagbar ist, und wel­ ches zur laufenden Abgabe eines dem Verhältnis der beiden Lastmeß­ werte entsprechenden Belastungsgrad-Kontrollwertes ausgebildet ist, und ist die Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Belastungsgrad-Kon­ trollwertes ausgebildet. Mit dieser Anordnung wird ein weiteres Sicherheitskriterium, welches die aus Festigkeitsrücksichten zu be­ grenzende, maximale Belastbarkeit der Lastaufnahmeorgane von Gleis­ fahrzeugen mit veränderlicher Radlastverteilung betrifft, in die Überwachungsmaßnahmen für ein derartiges Fahrzeug miteinbezogen. Dabei wird der Umstand genützt, daß in der Summier-Schaltung die Meßwerte sämtlicher Radlasten des Fahrzeuges zur Verfügung stehen, so daß nach Summation dieser Meßwerte das jeweilige Gesamtgewicht des Fahrzeuges und nach Abzug des bekannten Fahrzeug-Eigengewichtes, unter Berücksichtigung veränderlicher Gewichtsanteile, wie des Be­ triebsstoffgewichtes, unmittelbar die tatsächliche Hakenlast er­ mittelt werden kann. Diese aber darf, je nach Länge und Hebe­ winkel des Auslegers des Lastaufnahmeorganes, die aus Festigkeits­ gründen jeweils gebotenen Last-Grenzwerte nicht überschreiten. Da sowohl die Länge als auch der Hebewinkel des Auslegers meßtech­ nisch leicht zu erfassen sind, steht der zur laufenden Ermittlung des Belastungsgrad-Kontrollwertes erforderliche, der jeweils zulässigen maximalen Belastbarkeit entsprechende Vergleichs-Meßwert dauernd zur Verfügung. Auch hier bedarf es lediglich der Überwachung eines ein­ zigen Kontrollwertes, der laufend Aufschluß über den Auslastungs­ grad bzw. die noch verfügbaren Lastreserven des Lastaufnahmeorganes gibt.

Im Falle der letztgenannten Ausführungsform der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Anzeigevorrichtung zur gemeinsamen Anzeige zumindest der Standsicherheits- und der Belastungsgrad- Kontrollwerte vorgesehen ist. Die laufende Überwachung beider Kontrollwerte durch den Bediener gestaltet sich hier besonders ein­ fach.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es aber auch möglich, die Überwachung der genannten beiden Kontrollwerte dadurch zu koordinieren, daß der Anzeigevorrichtung eine mit beiden Kontrollwerten beaufschlagbare, jedoch nur für den jeweils größeren Kontrollwert durchlässige Tor­ schaltung vorgeschaltet wird. Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn der Anzei­ gevorrichtung eine zur Signalabgabe bei Erreichen eines für je­ weils zwei Kontrollwerte gemeinsamen Sicherheits-Grenzwertes aus­ gebildete Warneinrichtung zugeordnet ist, die insbesondere bei Weichen- Umbaufahrzeugen das Erreichen z. B. des Standsicherheits-Kontrollwertes sowie eines, die zulässige seitliche Verschiebung des mit dem Weichenjoch bela­ denen Längsträgers kennzeichnenden Kontrollwertes signalisiert. Der Bediener wird daher generell gewarnt, wenn eine der Kenngrößen einen kriti­ schen Wert erreicht. Die Identifizierung der jeweiligen Ursache und die Einleitung von Gegenmaßnahmen erfolgt dann in einfacher Weise an Hand der individuellen Anzeigewerte der Anzeigevorrichtung.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung weist die Überwachungseinrichtung zusätzliche Anzeige- und bzw. oder Warneinrichtungen für die jeweiligen Arbeitsstellungen bzw. Verstellgrößen des Lastaufnahmeorganes, z. B. den Arbeitsradius, die Gesamthöhe über Gleisniveau od. dgl., auf. Dabei sind zweckmäßiger­ weise sämtliche Anzeige- und Warneinrichtungen in der Bedienerkabi­ ne des Fahrzeugs, vorzugsweise an einem zentralen Steuerpult, ange­ ordnet. Dadurch wird die Kontrollarbeit des Bedieners, der ja außer­ dem mit wichtigen und verantwortungsvollen Aufgaben im Zusammenhang mit der Steuerung der Arbeits- und Fahrfunktion des Fahrzeugs be­ traut ist, wesentlich vereinfacht und erleichtert.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung mit als zweiachsige Drehgestelle ausgebildeten Schienenfahrwerken und je einer in Längsmitte jedes Drehgestell-Seitenrahmens zwischen diesem und der Drehgestellwiege angeordneten Tragfedergruppe besteht darin, daß als Wegaufnehmer je Drehgestell-Seiten­ rahmen ein an diesem befestigtes Drehpotentiometer vorgesehen ist, dessen drehbares Regelorgan mit der Drehgestellwiege bewegungsver­ bunden ist. Diese Weiterbildung zeichnet sich durch ihre sehr ein­ fache Gestaltung und die Verwendung von in der Gleisbautechnik be­ reits vielfach bewährten, serienmäßigen Wegaufnehmern aus. Außerdem können ebenso serienmäßige Schaltungselemente zur Weiterverarbei­ tung der von den Wegaufnehmern gelieferten elektrischen Meßgrößen verwendet werden.

Bei deratigen Gleisbearbeitungs- bzw. -transportfahrzeugen in Dreh­ gestellbauweise, bei der jeweils eine aus vier, um die vertikale Mittelachse des Drehgestell-Seitenrahmens gruppierten Schraubenfe­ dern bestehende Tragfedergruppe vorgesehen ist, erweist es sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als besonders vorteilhaft, das Drehpotentiometer in einer von der Mittelachse distanzierten Ausneh­ mung des Drehgestell-Seitenrahmens anzuordnen und das Regelorgan des Drehpotentiometers über einen zwischen zwei benachbarten Schrauben­ federn hindurchgeführten und über eine im Mittelbereich der Tragfe­ dergruppe angeordnete Seilrolle nach oben in die vertikale Mittel­ achse des Drehgestell-Seitenrahmens umgelenkten Seilzug mit der Drehgestellwiege zu verbinden. Dadurch ergibt sich einerseits eine vor Außeneinflüssen und Beschädigungen weitgehend geschützte Anord­ nung der Drehpotentiometer, andererseits aber auch ein zentraler Abgriff des tatsächlichen Federweges zwischen Drehgestell-Seitenrah­ men und Drehgestellwiege. Dank der Genauigkeit von Drehpotentiometern ergibt sich dadurch eine sehr präzise Meßwert­ ermittlung und hohe Genauigkeit der unter Berücksichtigung der Gewichts­ anteile der Drehgestell-Seitenrahmen und Fahrzeugachsen ermittelten Radlasten.

Die Erfindung wird nachstehend an bevorzugten Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Gleis­ fahrzeuges mit veränderlicher Radlastverteilung gemäß der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Fahrwerksanordnung des Fahrzeugs nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Drehgestells des Fahrzeugs nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 eine schematisch gehaltene Schaltungsanordnung zur Stabili­ tätsüberwachung eines Fahrzeugs nach Fig. 1,

Fig. 5 die Seitenansicht eines weiteren Gleisfahrzeuges mit ver­ änderlicher Radlastverteilung gemäß der Erfindung und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.

Die Fig. 1 zeigt einen Drehkran 1, der mittels zweier von­ einander distanzierter, als zweiachsige Drehgestelle ausgebildeter Schienenfahrwerke 2 auf dem aus Schienen 3 und Schwellen 4 bestehen­ den Gleis verfahrbar ist. Der Drehkran 1 ist mit einem eigenen Fahr­ antrieb 5 ausgestattet, der sich an der Unterseite des Fahrzeugrah­ mens 6 befindet und der auf die beiden Radsätze eines der beiden Schienenfahrwerke 2 (links in Fig. 1) wirkt. Das Krangerüst 7mit dem teleskopartig ausziehbaren Kranausleger 8 ist zusammen mit der Be­ dienerkabine 9 über einen Drehring 10 um die vertikale Achse 11 drehbar am Fahrzeugrahmen 6 gelagert. Der Kranausleger 8 ist um eine horizontale Achse 12 verschwenkbar am Krangerüst 7 gelagert. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind die Antriebseinrichtun­ gen für die Arbeitsbewegungen des Drehkrans 1, wie Drehantrieb, Derrick-Zylinder, Längenverstellantrieb für den Kranausleger sowie Seilwindenantrieb für das Hebezeug, in den Zeichnungen nicht darge­ stellt.

Der Drehkran 1 ist mit einer Überwachungseinrichtung 13 ausgestat­ tet, welche in der Bedienerkabine 9 angeordnet ist und die eine elektrische Schaltungsanordnung 14, eine daran angeschlossene Rad­ last-Anzeigevorrichtung 15 sowie eine, z. B. aus vier Lampen beste­ hende Warneinrichtung 16 umfaßt. Die Eingänge der Schaltungsanord­ nung 14 sind über Leitungen 17 mit insgesamt vier elektrischen Weg­ aufnehmern 18 und über Leitungen 19 bzw. 20 mit weiteren Meßwert­ aufnehmern 21 bzw. 22 verbunden. Anordnung und Funktion dieser elek­ trischen Aufnehmer werden im folgenden noch näher erläutert.

In Fig. 2 sind lediglich die zum Verständnis der Erfindung erforder­ lichen Einzelheiten der Schienenfahrwerke 2 und des Gleises rein schematisch dargestellt. Jedes der beiden Schienenfahrwerke 2 be­ steht aus zwei Drehgestell-Seitenrahmen 23, in welchen die beiden Spurkranz-Radsätze 24 gelagert sind, und aus der, die beiden Seiten­ rahmen verbindenden Drehgestellwiege 25, die sich mit ihren äus­ seren Enden je über eine, im linken unteren Teil von Fig. 2 ersicht­ liche, aus vier Schraubenfedern bestehende Tragfedergruppe 26 am Untergurt des Drehgestell-Seitenrahmens 23 federnd abstützt. Die resultierende Federkraft aller vier Schraubenfedern ist in der vertikalen Mittelachse 27 der jeweiligen Tragfedergruppe 26 wirksam. Unter der Annahme einer linearen Federkennlinie ist der jeweilige Federweg, d. h. also die Verkürzung der Schraubenfedern unter Be­ lastung, dieser Belastung proportional. Man kann daher aus dem Fe­ derweg einer Tragfedergruppe 26 den auf den betreffenden Seitenrahmen ent­ fallenden Lastanteil 2 F des Fahrzeuggewichts ermitteln. Da sich bei einem Drehkran das Fahrzeuggewicht entsprechend der Lastaufnahme verändert und sich der Schwerpunkt des Fahrzeugs entsprechend der jeweiligen Arbeitsstellung des Kranauslegers 8 verlagert, ergeben sich für die Seitenrahmen unterschiedliche Lastanteile 2 F 1, 2 F 2, 2 F 3, 2 F 4. Um aus dem jeweiligen Lastanteil, z. B. 2 F 1, die tatsäch­ lichen Radlasten der an dem betreffenden Seitenrahmen gelagerten Fahrzeugräder ermitteln zu können, muß der auf den betreffenden Seitenrahmen entfallende Gewichtsanteil der unabgefederten Fahr­ werksteile, also des Seitenrahmens, der Radsätze und allfälliger Triebwerksteile, zu dem Lastanteil 2 F 1 hinzugerechnet werden. Da der Lastanteil 2 F 1 auf die Mittelachse 27 der Tragfedergruppe bezogen ist, die Radlasten hingegen auf Schienenmitte zu beziehen sind, muß der vorgenannte Summenwert entsprechend dem Verhältnis der Abstände der Mittelachse 27 bzw. der Schienenmitte 28 von der Gleisachse 29 umgerechnet werden. Das nunmehr auf Schienenmitte 28 bezogene Ergeb­ nis 2 R 1 entspricht den Radlasten beider, an dem betreffenden Seiten­ rahmen gelagerter Fahrzeugräder.

Aus Fig. 3 ist die Anordnung zur Ermittlung des Federweges bzw. des Lastanteils 2 F 1 eines Drehgestell-Seitenrahmens 23 ersichtlich. Der Seitenrahmen weist eine mittige, rechteckförmige Ausnehmung 30 auf, in welcher das auf die Schraubenfedern abgestützte äußere Ende 31 der Drehgestellwiege 25 vertikal gleitbar geführt ist. In einer der beiden seitlichen Ausnehmungen 32 des Seitenrahmens ist ein als Drehpotentiometer 33 ausgebildeter, elektrischer Weg­ aufnehmer angeordnet, dessen drehbares Regelorgan 34 über einen, über zwei Seilrollen 35 geführten Seilzug 36 mit der Drehgestell­ wiege 25 bewegungsverbunden ist. Die in der Ausnehmung 30 befindli­ che Seilrolle 35 ist zwischen den Schraubenfedern derart ange­ ordnet, daß das nach oben verlaufende Ende des Seilzugs 36 in der Mittelachse 27 der Tragfedergruppe 26 verläuft.

Aus Fig. 3 ist ferner ein doppeltwirkender Druckzylinder 37 eines bereits eingangs beschriebenen Radlast-Ausgleichssystems ersichtlich, welcher einerseits am Drehgestell-Seitenrahmen 23 und andererseits am Fahrzeugrahmen 6 angelenkt ist. Die bei außermittiger Lage des Fahrzeugschwerpunkts vom Druckzylinder 37 erzeugte Zusatzkraft muß bei der Ermittlung der Radlasten R 1 mitberücksichtigt werden. Zu die­ sem Zweck ist ein mit den Druckausgleichsleitungen 38 verbundener, elektrischer Druckaufnehmer 39 vorgesehen, der einen dem Druck im Zylinder 37 proportionalen elektrischen Meßwert liefert und der über eine Leitung 40 mit der elektrischen Schaltungsanordnung 14 verbun­ den ist.

Fig. 4 zeigt das Gesamtschema der Überwachungseinrichtung 13. Die elektrische Schaltungsanordnung 14 weist eingangsseitig je Drehge­ stell-Seitenrahmen 23 ein Differenzglied 41 auf, dessen einer Eingang über die Leitung 17 mit dem Drehpotentiometer 33 und dessen anderer Eingang über die Leitung 40 mit dem Druckaufnehmer 39 des jeweiligen Seitenrahmens verbunden ist. Das Ausgangssignal des Differenzgliedes 41 entspricht dem auf den betreffenden Seitenrahmen entfallenden Lastanteil 2 F 1 . . . 2 F 4, wobei die Zusatzkraft des Radlast-Ausgleichs­ systems bereits mitberücksichtigt ist. Die Ausgänge der Differenz­ glieder 41 sind mit den Eingängen einer Summier-Schaltung 42 verbun­ den, die zwei weitere Eingänge 43 bzw. 44 zur Eingabe fixer Größen, und zwar das Gewichtsanteils der unabgefederten Fahrwerksteile (Ein­ gang 43) und des Eigengewichts des Drehkrans (Eingang 44) aufweist. In der Summier-Schaltung 42 werden aus den eingegebenen Werten, wie zuvor beschrieben, die Radlastwerte R 1, R 2, R 3, R 4 gebildet, an ge­ sonderten Anzeigegeräten 45 zur Anzeige gebracht und den Eingängen einer Vergleichsschaltung 46 zugeführt. In dieser Vergleichsschal­ tung 46 wird der jeweils kleinste Radlastwert ermittelt, der in einem nachgeschalteten Differenzglied 47 mit einem, der Radlast bei Leerfahrt des Fahrzeuges entsprechenden, über den zweiten Eingang 48 eingegebenen Meßwert verglichen wird. Am Ausgang des Differenz­ gliedes 47 steht ein den Entlastungsgrad des jeweils am wenigsten belasteten Fahrzeugrades bzw. -radpaares kennzeichnender Standsi­ cherheits-Kontrollwert zur Verfügung, der auf einem nachgeschalte­ ten Anzeigegerät 49 ersichtlich gemacht wird.

Die Schaltungsanordnung umfaßt ferner zwei Überwachungsorgane 50, die jeweils mit den Radlastwerten R 1, R 2 bzw. R 3, R 4 zweier bezüg­ lich der Gleisachse 29 einander gegenüberliegender Drehpotentiome­ ter 33 beaufschlagt sind. In jedem der Überwachungsorgane 50 wird ein dem Verhältnis der beiden Radlastwerte entsprechender Fahrsi­ cherheits-Kontrollwert gebildet und mit einem vorgegebenen oberen sowie unteren Grenzwert verglichen. Erreicht einer der beiden Kon­ trollwerte den oberen oder unteren Grenzwert, so wird über eine den beiden Überwachungsorganen 50 nachgeschaltete Torschaltung 51 an einer Warneinrichtung 52 ein optisches und bzw. oder akustisches Warnsignal ausgelöst. Die rein schematisch dargestellte Warneinrich­ tung 52 kann z. B. aus einer Lampe 53 und bzw. oder einer Hupe 54 bestehen. Solange beide Fahrsicherheits-Kontrollwerte innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches verbleiben, ist für das in Fahrt befindliche Fahrzeug die zur sicheren Spurführung erforderliche Radlastverteilung, d. h., also Entgleisungssicherheit gewährleistet.

Für Fahrzeuge mit Lastaufnahmeorganen, wie Eisenbahn-Drehkräne, Gleis- bzw. Weichenverlegemaschinen od. dgl., ist ein weiterer Schal­ tungsteil zur Bildung eines Belastungsgrad-Kontrollwertes vorgese­ hen. Dieser umfaßt ein Differenzglied 55, dessen einer Eingang mit der Summier-Schaltung 42 verbunden und von dieser mit einem der auf­ genommenen Last entsprechenden Meßwert beaufschlagt ist. Dieser Lastmeßwert wird durch Summieren sämtlicher Radlastwerte R 1 bis R 4 und Abzug des Fahrzeugeigengewichtes in der Summier-Schaltung 42 gebildet. Der zweite Eingang des Differenzgliedes 55 steht mit einer Rechenschaltung 56 in Verbindung, die im Falle des Ausfüh­ rungsbeispieles vier Eingänge aufweist. Über den ersten Eingang, der über die Leitung 19 mit dem Meßwertaufnehmer 21 in Verbindung steht, wird der Rechenschaltung 56 ein der jeweiligen Länge des teleskop­ artig ausziehbaren Kranauslegers 8 entsprechender Meßwert eingege­ ben. Über den zweiten, über die Leitung 20 mit dem Meßwertaufnehmer 22 verbundenen Eingang wird die Rechenschaltung 56 mit einem, dem jeweiligen Hebewinkel des Kranauslegers 8 gegenüber der Hori­ zontalen entsprechenden Meßwert belegt. Die beiden weiteren Eingänge 57 und 58 dienen zur Eingabe geometrischer Festwerte des Krans, z. B. des Radius der Schnabelrolle, der Exzentrizität der horizontalen Schwenkachse 12 gegenüber der vertikalen Drehachse 11 des Krans od. dgl. Aus den genannten Meßwerten wird in der Rechenschaltung 56 ein, der maximalen Belastbarkeit des Kranauslegers 8 in der jewei­ ligen Arbeitsstellung entsprechender Vergleichs-Meßwert gebildet. Aus diesem, gegebenenfalls an einem Anzeigegerät 59 ersichtlichen Vergleichs-Meßwert und dem der aufgenommenen Last entsprechenden Meßwert wird vom Differenzglied 55 ein dem Verhältnis dieser bei­ den Lastmeßwerte entsprechender Belastungsgrad-Kontrollwert gebil­ det und an einem Anzeigegerät 60 zur Anzeige gebracht. An die Rechenschaltung 56 sind im Falle des Ausführungsbeispieles noch zwei weitere Anzeigegeräte angeschlossen. Das eine Anzeigegerät 61 dient zur Anzeige der jeweiligen Gesamthöhe des Krans, d. h. des Vertikalabstandes des freien Endes des Kranauslegers 8 von der Gleisebene. Diese Anzeige ermöglicht die Überwachung der Einhaltung des erforderlichen Mindestabstandes des Kranauslegers gegenüber der Fahrleitung. Eine dem Anzeigegerät 61 nachgeschaltete Warneinrich­ tung 63 signalisiert das Erreichen eines oberen Sicherheits-Grenz­ wertes für die Gesamthöhe des Krans. An dem anderen Anzeigegerät 62 kann der jeweilige Arbeitsradius des Kranauslegers abgelesen bzw. überwacht werden.

Die elektrische Schaltungsanordnung 14 umfaßt im Falle des Ausfüh­ rungsbeispieles zusätzlich eine sowohl mit dem Standsicherheits- Kontrollwert als auch dem Belastungsgrad-Kontrollwert belegte, je­ doch nur für den jeweils größeren Kontrollwert durchlässige Tor­ schaltung 64, an deren Ausgang eine Anzeigevorrichtung 65 und eine Warneinrichtung 66 angeschlossen sind. An Hand der Anzeigevorrich­ tung 65 kann jederzeit überwacht werden, ob sich einer der beiden Kontrollwerte dem Sicherheits-Grenzwert nähert bzw. welche Sicher­ heitsreserven für diesen Kontrollwert noch vorhanden sind. Das Er­ reichen des Sicherheits-Grenzwertes wird von der Warneinrichtung 66 signalisiert.

In Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Schienenfahrzeug mit veränderlicher Radlastverteilung, und zwar ein Weichen-Umbaufahrzeug 67 dargestellt. Der in seinem Mittelbereich als brückenartiger Fahrwerkträger aus­ gebildete Fahrzeugrahmen 68 ist auf zwei, als zweiachsige Drehge­ stelle ausgebildete Schienenfahrwerke 69 aufgelagert. In den beiden Endbereichen des Fahrzeugrahmens 68 angeordnete, höhenverstellbare Raupenfahrwerke 70 dienen der Abstützung bzw. Fortbewegung des Um­ baufahrzeuges 67 im gleislosen Bereich der jeweiligen Umbaustelle. Das Umbaufahrzeug 67 ist mit einer Einrichtung 71 für die Aufnahme, den Transport und die Verlegung von Weichenjochen 72 ausgestattet. Diese Einrichtung umfaßt einen Längsträger 73, welcher über quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende, horizontale Führungen 74 mit dem Fahrzeugrahmen 68 seitenverstellbar verbunden ist. An dem Längsträ­ ger 73 sind mehrere, voneinander distanzierte Hebezeuge 75 angeord­ net, an welchen jeweils ein, quer zur Fahrzeuglängsachse sich er­ streckender Querträger 76 höhenverstellbar aufgehängt ist. Jeder Quer­ träger 76 weist zum Unterfassen der Schienen des Weichenjoches 72 ausgebildete hakenartige Greiforgane 77 auf.

Fig. 6 zeigt die Arbeitsposition der Einrichtung 71 vor dem Verlegen eines Weichenjoches 72. Infolge der seitlichen Versetzung des Ab­ zweiggleises 78 gegenüber dem Stammgleis 79 der Weiche muß der Längsträger 73 in seinen Führungen 74 so weit seitwärtsverschoben werden, bis die Achsen des Stammgleises 79 und des verlegten Gleises zusammenfallen. Dadurch wird der Gesamtschwerpunkt des mit dem Wei­ chenjoch 72 beladenen Umbaufahrzeuges 67 zur Seite des Abzweigglei­ ses 78 hin verlagert. Da außerdem der Schwerpunkt des Weichenjoches 72 selbst nicht in der Längsmitte des Weichenjoches, sondern zum Herzstückbereich hin versetzt liegt, ergibt sich eine ungleichmäs­ sige Lastverteilung auf die Räder der Schienenfahrwerke 69. Das Um­ baufahrzeug 67 ist deshalb mit einer Überwachungseinrichtung 80 aus­ gestattet, die - wie im Falle des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 bis 3 - eine elektrische Schaltungsanordnung 81, eine Radlast-An­ zeigevorrichtung 82 sowie eine Warneinrichtung 83 umfaßt, und die zumindest in einer der beiden Bedienerkabinen 84 des Umbaufahrzeu­ ges 67 angeordnet ist. Die Eingänge der Überwachungseinrichtung 80 sind über Leitungen 85 mit elektrischen Wegaufnehmern 86 verbunden, die jeweils einem der vier Drehgestell-Seitenrahmen 87 der beiden Schienenfahrwerke 69 zugeodnet sind. Die Bauart der Schienenfahr­ werke 69 stimmt weitgehend mit der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 überein. Abweichend ist lediglich die Anordnung der Wegaufnehmer 86, die hier im Zentrum der jeweiligen Tragfedergruppe angeordnet sind.

Für die elektrische Schaltungsanordnung 81 ergeben sich gegenüber dem Schaltbild nach Fig. 4 folgende Vereinfachungen bzw. Veränderungen:

Da an dem Umbaufahrzeug 67 kein Radlast-Ausgleichssystem vorgesehen ist, entfallen Differenzglieder 41 und die Eingänge der Summier- Schaltung 42 sind über die Leitungen 85 direkt mit den Wegaufnehmern 86 verbunden. Der die Bauteile 56 bis 63 umfassende Schaltungsteil zur Bildung des Belastungsgrad-Kontrollwertes kann entfallen bzw. der­ art modifiziert werden, daß ein für die zulässige Seitenverschiebung des beladenen Längsträgers 73 charakteristischer Sicherheits-Kontroll­ wert gewonnen wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und be­ schriebenen Ausführungsformen von Schienenfahrzeugen. Die Erfindung ist ebenso z. B. bei Mehrschwellen-Stopfmaschinen anwendbar. Dabei kann die durch die Reaktionskräfte des Schotters gegen das Eindringen der Stopfwerkzeuge hervorgerufene, bei stark verkrustetem Schotterbett erhebliche Ent­ lastung des dem Stopfaggregat benachbarten Fahrwerks laufend über­ wacht und unter Kontrolle gehalten werden. Ebenso kann die Kippsi­ cherheit von auf einem Fahrzeugverband verfahrbaren, zur Lastüber­ gabe bzw. -übernahme zur Gleisaußenseite hin verschwenkbaren Lauf­ kränen durch Ermittlung und Überwachung der Radlastwerte kontrolliert werden.

Claims (12)

1. Gleisbearbeitungs- bzw. -transportfahrzeug mit veränderlicher Lastverteilung auf die gegenüber dem Fahrzeug- bzw. Drehgestellrahmen über Tragfedern bzw. -federgruppen ab­ gefederten Räder zweier voneinander distanzierter, den Fahrzeug­ rahmen tragender, ein- oder mehrachsiger Schienenfahrwerke und mit einer Einrichtung zur ständigen Überwachung der Radlasten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Trag­ feder bzw. -federgruppe (26) beider Schienenfahrwerke (2; 69) ein den jeweiligen Federweg erfassender und zur Abgabe wegab­ hängiger elektrischer Meßwerte ausgebildeter Wegaufnehmer (18; 33; 86) zugeordnet ist, und daß die Überwachungseinrichtung (13; 80) eine zur Ermittlung von Radlastwerten aus den Wegmeßwerten und den jewei­ ligen Gewichtsanteilen der unabgefederten Drehgestell-Seitenrahmen (23; 87) ausgebildete Summier-Schaltung (42), eine mit dieser verbundene Radlast-Anzeigevorrichtung (15; 45; 82) und gegebenenfalls eine zur Signalabgabe bei Erreichen vorgegebener Radlast-Grenzwerte aus­ gebildete Warneinrichtung (16; 83) umfaßt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (13; 80) eine Vergleichsschaltung (46) aufweist, die zur Ermittlung des jeweils kleinsten Rad­ lastwertes und zur laufenden Abgabe eines den Entlastungsgrad des betreffenden Rades in bezug auf die Radlast bei Leerfahrt des Fahrzeuges kennzeichnenden Standsicherheits-Kontrollwertes ausgebildet und daß die Anzeigevorrichtung (49) zur Anzeige dieses Standsicherheits-Kontrollwertes ausgebildet ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils zwei bezüglich der Gleisachse (29) einander gegenüberliegenden, insbesondere von Potentiometern gebildeten Wegaufnehmern (18; 86) ein über die Schaltungsanordnung (14; 81) mit den entsprechenden Radlastwerten der beiden Wegaufnehmer be­ aufschlagbares, zur laufenden Abgabe eines dem Verhältnis der beiden Radlastwerte entsprechenden Fahrsicherheits-Kontroll­ wertes ausgebildetes Überwachungsorgan (50) zugeordnet ist, das mit der zur Signalabgabe bei Erreichen vorgegebener Grenzwerte des Fahrsicherheits-Kontrollwertes ausgebildeten Warneinrichtung (52) verbunden ist.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung eines Radlast-Ausgleichs­ systems mit jeweils einer Tragfeder bzw. -federgruppe (26) zuge­ ordneten Druckzylindern (37) und mit die gleichartigen Zylinder­ kammern der jeweils an einer Fahrzeuglängsseite gelegenen Druck­ zylinder verbindenden Leitungen (38) der Summier-Schaltung (42) je Tragfeder bzw. -federgruppe (26) ein Differenzglied (41) vor­ geschaltet ist, dessen einer Eingang mit dem Wegaufnehmer (18; 33; 86) und dessen anderer Eingang mit einem vom Druck im zugeordneten Druckzylinder (37) beaufschlagbaren, elektrischen Druckaufnehmer (39) verbunden ist.

5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung bewegbarer Lastaufnahmeor­ gane, z. B. eines in mehreren Richtungen verschwenk- bzw. ver­ stellbaren Eisenbahn-Drehkranauslegers (8), die Überwachungs­ einrichtung ein weiteres Differenzglied (55) aufweist, dessen einer Eingang über die Summier-Schaltung (42) mit einem der aufgenommenen Last entsprechenden Meßwert und dessen anderer Ein­ gang mit einem der maximalen Belastbarkeit des Lastaufnahmeor­ ganes in der jeweiligen Arbeitsstellung entsprechenden Meßwert beaufschlagbar ist, und welches zur laufenden Abgabe eines dem Verhältnis der beiden Lastmeßwerte entsprechenden Belastungs­ grad-Kontrollwertes ausgebildet ist, und daß die Anzeigevorrich­ tung (60) zur Anzeige dieses Belastungsgrad-Kontrollwertes ausgebil­ det ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (65) zur gemeinsamen Anzeige zumindest der Standsicherheits- und der Belastungsgrad-Kontrollwerte vorgesehen ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigevorrichtung (65) eine mit beiden Kontrollwerten beaufschlagbare, jedoch nur für den jeweils größeren Kontroll­ wert durchlässige Torschaltung (64) vorgeschaltet ist.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigevorrichtung (65) eine zur Signalabgabe bei Er­ reichen eines für jeweils zwei Kontrollwerte gemeinsamen Sicher­ heits-Grenzwertes ausgebildete Warneinrichtung (66) zugeord­ net ist, die insbesondere bei Weichen-Umbaufahrzeugen (67) das Erreichen, z. B. des Standsicherheits-Kontrollwertes sowie eines, die zulässige seit­ liche Verschiebung des mit dem Weichenjoch (72) beladenen Längs­ träger (73) kennzeichnenden Kontrollwertes signalisiert.

9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (13; 80) zusätz­ liche Anzeige- und bzw. oder Warneinrichtungen (61, 62, 63) für die jeweiligen Arbeitsstellungen bzw. Verstellgrößen des Last­ aufnahmeorganes, z. B. den Arbeitsradius, die Gesamthöhe über Gleisniveau od. dgl., aufweist.

10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß sämtliche Anzeige- und Warneinrichtungen in der Bedienerkabine (9; 84) des Fahrzeuges (1; 67), vorzugsweise an einem zentralen Steuerpult, angeordnet sind.

11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit als zweiachsige Drehgestelle ausgebildeten Schienenfahrwerken und je einer in Längsmitte jedes Drehgestell-Seitenrahmens zwischen diesem und der Drehgestellwiege angeordneten Tragfedergruppe, da­ durch gekennzeichnet, daß als Wegaufnehmer je Drehgestell- Seitenrahmen (23) ein an diesem befestigtes Drehpotentiometer (33) vorgesehen ist, dessen drehbares Regelorgan (34) mit der Drehgestellwiege (25) bewegungsverbunden ist.

12. Fahrzeug nach Anspruch 11, mit einer aus vier, um die vertikale Mittelachse des Drehgestell-Seitenrahmens gruppierten Schraubenfedern bestehenden Tragfedergruppe, da­ durch gekennzeichnet, daß das Drehpotentiometer (33) in einer von der Mittelachse (27) distanzierten Ausnehmung (32) des Dreh­ gestell-Seitenrahmens (23) angeordnet und das Regelorgan (34) des Drehpotentiometers (33) über einen zwischen zwei benachbar­ ten Schraubenfedern (26) hindurchgeführten und über eine im Mittelbereich der Tragfedergruppe angeordnete Seilrolle (35) nach oben in die vertikale Mittelachse des Drehgestell-Seiten­ rahmens (29) umgelenkten Seilzug (36) mit der Drehgestellwiege (25) verbunden ist.