DE3822832A1 - Vorrichtung zum auswechseln von radsaetzen an schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung mit hoher Tragkraft zum Auswechseln von Radsätzen an Schienenfahrzeugen, insbesondere Schnellzügen, mit der in rationeller Arbeitsweise auf kurzen Hub- und Fahrwegen die im Bereich des auszuwechselnden Radsatzes befindliche Gleisbrücke und der Radsatz ausgebaut und anschließend wieder eingebaut werden kann, wobei die Vorrichtung bei einfachem und kompaktem Aufbau mit niedriger Bauhöhe und großer, in sich stabiler und auch eine außermittige Lastaufnahme zulassende Hubhöhe, eine sichere Gleisbrücken- und Radsatz-Aufnahme und optimale Verfahrmöglichkeit in alle Richtungen hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei noch die in den einzelnen Unteransprüchen aufgeführten Gestaltungs­ merkmale vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.

Der Gegenstand der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.

Die erfindungsgemäße Radsatzwechselvorrichtung dient zum Auswechseln von Radsätzen an Schienenfahrzeugen, insbesondere an sogenannten ICE-Schnellzügen der Deutschen Bundesbahn.

Der Schnellzug befindet sich zu diesem Zweck auf einem aufgeständerten Gleis mit demontierbaren Gleisbrücken im Bereich der zu wechselnden Radsätze. Die Radsatzwechsel­ vorrichtung wird mit ihrem hydrostatischen Fahrwerk unter den zu wechselnden Radsatz gefahren und zum exakten Ausrichten zur Gleisbrücke und somit zum Radsatz mittels eines Luftkissenfahrwerkes schwebend und verfahrbar auf der Fahrebene gehalten, wobei dann die Aus- und Einbauarme der Gleisbrückenaus- und -einbaueinrichtung mit ihren Aufnahmepratzen genau in die Gleisbrücken eingefahren werden können, so daß durch das Luftkissenpolster auch die Radsatzwechselvorrichtung mittig zum Gleis positioniert wird.

Das höhenverfahrbare Hubwerk hebt mit seiner Plattform den Radsatz von der Gleisbrücke ab und dann können die Ein­ und Ausbauarme die Gleisbrücke seitlich aus den Schienen herausfahren, so daß dann das Hubwerk den Radsatz absenken und mit dem Radsatz unter dem Gleis wegfahren kann.

Das Hubwerk hat kleine äußere Abmesssungen und zeigt in der eingefahrenen (abgesenkten) Stellung eine geringe Bauhöhe.

Durch den Teleskopzylinder und Scherensysteme ist die Plattform des Hubwerkes auf einem großen Hub stabil und kippmomentgesichert ausfahrbar, so daß auch eine außermittige Lastaufnahme möglich ist.

Diese Vorrichtung ist einfach und stabil in kompakter Bauweise ausgeführt, zeigt eine hohe Tragkraft und nimmt die Gleisbrücke sowie den Radsatz lagesicher während des Wechselvorganges auf.

Das Auswechseln des Radsatzes in Verbindung mit der Gleisbrücke erfolgt auf kurzen Hub- und Fahrwegen in rationeller Arbeitsweise, wodurch ein wirtschaftliches Auswechselverfahren geschaffen worden ist.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Radsatzwechselvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf dieselbe Radsatzwechselvor­ richtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht derselben Radsatzwechselvor­ richtung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Halle mit darin abgeständertem Gleis und darauf in die Halle eingefahrenem Schienenfahrzeug und unterhalb des Gleises verfahrbarer Radsatzwechselvorrichtung,

Fig. 5 einen Höhenschnitt durch das Hubwerk der Radsatzwechselvorrichtung in abgesenkter Stellung bestehend aus Plattform, Teleskopzylinder und Führungsscheren,

Fig. 6 eine Draufsicht auf das Hubwerk ohne dargestellter Plattform.

Die Vorrichtung zum Auswechseln von Radsätzen (1) (Radsatzwechselvorrichtung (2)) weist ein mittels Druckmittelfahrwerk (4) und/oder Luftkissenfahrwerk (5) auf einer Fahrebene (6) unterhalb des aufgeständerten, das Schienenfahrzeug (3) tragenden Gleises (7) in alle Richtungen verfahrbares Fahr- und Traggestell (8) auf, welches ein den Radsatz (1) anhebendes und absenkendes Hubwerk (9) und eine, mehrere höhen- und seitenverfahrbare, die Gleisbrücke (7 a) im Bereich des zu wechselnden Radsatzes (1) zum Ein- und Ausbau aus den Gleisschienen (7) aufnehmende Aus- und Einbauarme (10) besitzende Gleis­ brückenaus- und Einbaueinrichtung (22) trägt.

Das Fahr- und Traggestell (8) ist als Schweißkonstruktion aus Blechen und Rechteckhohlprofilen ausgeführt, wobei einzelne Hohlprofile gleichzeitig Tanks für Hydrauliköl bilden.

Mittig auf dem Fahr- und Traggestell (8) hebt sich das Hubwerk (9) ab und beiderseits dieses Hubwerkes (9), in den beiden Längenendbereichen des vorzugsweise eine rechteckige Grundform zeigenden Fahr- umd Traggestelles (8), sind die Ein- und Ausbauarme (10) angeordnet.

Das Druckmittelfahrwerk (4) ist vorzugsweise als hydro­ statisches Fahrwerk ausgebildet und weist insgesamt vier Räder (11) auf, wobei jeweils zwei Räder (11) in den beiden Längenendbereichen des Fahr- und Traggestelles (8) ange­ ordnet sind.

Die Räder (11) werden durch Radnabenmotore mit Lamellen­ bremse angetrieben und sind mittels jeweils eines Dreh­ kranzes (12) am Fahr- und Traggestell (8) gelagert und um eine senkrechte Achse drehbar.

Der Antrieb kann über alle vier Räder (11) oder jeweils eine Achse von zwei Rädern (11) erfolgen. Weiterhin ist jedes Rad (11) gegenüber seinem Drehkranz (12) über ein Schwenklager (13) mittels hydraulischer Schwenkzylinder (13 a) höhenverschwenkbar am Fahr- und Traggestell (8) gelagert.

Jedes der vier Räder (11) besteht vorzugsweise aus mehreren Radscheiben (11 a), durch die, insbesondere beim Lenken, ein reibungsarmer Lauf auf der Fahrebene (6) erreicht wird.

Das Luftkissenfahrwerk (5) ist vorzugsweise für das exakte Positionieren der Radsatzwechselvorrichtung (2) und kurze Fahrstecken bestimmt. Aber hiermit lassen sich auch größere Strecken zurücklegen. Hierfür besteht die Möglichkeit, die Radsatzwechselvorrichtung mit einem Kompressor auszurüsten.

Zu diesem Fahrwerk (5) gehören vier Luftkissenelemente (14), die unter dem Fahr- und Traggestell (8) beiderseits des Hubwerkes (9) und im Abstand zu den Druckmittelfahrwerken (4) angeordnet sind. Diesen Luftkissenelementen (14) sind zwei Reibradantriebe (15) zugeordnet, deren Räder (15 a) durch Luftbälge auf die Fahrebene (6) gedrückt und durch Druckluft-Kolbenmotore angetrieben werden. Die Räder (15 a) der Reibradantriebe (15) sind durch eine Drehkranzlagerung (16) am Fahr- und Traggestell (8) lenkbar vorgesehen, wobei diese Lenkung über Druckmittelzylinder (17) erfolgt.

Das Hubwerk (9) setzt sich aus einem zentral angeordneten, mehrstufigen, doppelwirkenden Teleskopzylinder (18) (Hydraulikzylinder), einer Plattform (19) zum Aufnehmen des Radsatzes (1) und mehreren, vorzugsweise vier, Hub­ und Führungsscheren (31) zusammen.

Der auf einer Grundplatte (8 a) des Gestelles (8) festgelegte Teleskopzylinder (18) ist über eine ballige Aufnahme (Kugelkalottenlagerung) (32) mit einer Zwischenplattform (33) verbunden.

Auf dieser Zwischenplattform (33) ist über Linearlager (Rollen-Kugelführungen) (34) die die Spurkränze (1 a) des Radsatzes (1) aufnehmende, tragende, in der Grundform eckige, vorzugsweise quadratische Plattform (19) gelagert, welche durch die Linearlager (34) in einem gewissen Bereich manuell gegenüber der Zwischenplattform (33) und somit quer zum Gleis (7) für das Zentrieren zum Radsatz (1) verschoben werden kann.

Während der Fahrt des aufgenommenen Radsatzes (1) ist die Plattform (19) durch mindestens eine Verriegelung (35) vorzugsweise einen federbelasteten Rastbolzen, gegen Verschieben gesichert.

Zwischen Grundplatte (8 a) des Gestelles (8) und Zwischen­ plattform (33) sind mehrere, vorzugsweise vier, um den Teleskopzylinder (18) auf vier Quadratseiten angeordnete Hub- und Führungsscheren (31) angeordnet, welche einerseits mit der Grundplatte (8 a) und andererseits mit der Zwischenplattform (33) verbunden sind. Diese Scheren (31) ermöglichen eine außermittige Lastaufnahme der Plattform (19), da die rings um den Hubzylinder (18) angeordneten zwangsgeführten Scheren (31) die Plattform (19) in jeder Hubstellung parallel zum Gestell (8) halten, wodurch auf den Teleskopzylinder (18) kein Biege- oder Kippmoment einwirkt und auch die Plattform (19) gegen Verdrehen um eine aufrechte Achse gegenüber dem Gestell (8) gesichert ist.

Um den Teleskopzylinder (18) und die Scheren (31) ist ein Faltenbalg (20) angeordnet.

Die Plattform (19) nimmt die Spurkränze (1 a) des Radsatzes (1) auf, wobei ein Wegrollen der Spurkränze (1 a) beim Transport durch Verriegelungselemente, wie magnetisch haftende Keile od. dgl., verhindert wird.

Um das Hubwerk (9) ist eine höhenverstellbare Arbeitsplatt­ form (21), von der aus Monteure Arbeiten am Radsatz (1) unter dem Schienenfahrzeug (3) durchführen können, angeord­ net. Die an den Längsseiten überstehenden Teile (21 a) der Arbeitsplattform (21) werden aus Platzgründen beim Verfahren der Radsatzwechselvorichtung (2) nach oben hochgeklappt.

Die Gleisbrückenaus- und einbaueinrichtung (22) setzt sich aus vier auf dem Fahr- und Traggestell (8) abstützenden Hubsäulen (23) und an jeder Hubsäule (23) angeordnetem Arm (10) zusammen. Die Hubsäulen (23) werden über Druckmittel­ zylinder (24) höhenverfahren.

Jeder Arm (10) ist in einer Führung (25) der Hubsäulen (23) in waagerechter Ebene stufenlos verschiebbar gelagert und die Verschiebung jedes Armes (10) erfolgt über einen an den Hubsäulen (23) angeflanschten elektrischen Antriebs­ motor (26).

Die einzelnen Positionen der Arme (10) (mittlere Stellung, äußere Endstellung, Zentrierstellung) werden durch End­ schalter fixiert und in die Aufnahmepratze (10 a) jedes Armes (10) ist ein Endschalter eingebaut, der den hydraulischen Hub der Einrichtung (22) beim Erreichen der Gleisbrücke (7 a) stoppt.

Die Gleisbrückenaus- und einbaueinrichtung (22) wird von einem Steuerschrank aus über Wahlschalter und Drucktasten bedient.

Das Hubwerk (9) wird über handbetätigte Wegeventile in der Höhenbewegung gesteuert.

Für die elektrische Stromversorgung sind auf dem Fahr­ und Traggestell (8) eine Batterie (27), ein Batterie­ ladegerät (28) angeordnet sowie ist ein Netzanschluß vorgesehen.

In Fig. 4 ist in schematischer Darstellung eine Halle (29) gezeigt, in der das Gleis (7) durch Ständer (30) oberhalb einer Fahrebene (6) getragen ist und auf dieses Gleis (7) ist ein Schienenfahrzeug (3) in die Halle (29) eingefahren.

Die Radsatzwechselvorrichtung (2) befindet sich unterhalb des aufgeständerten Gleises (7) und somit unterhalb des Schienenfahrzeuges (3).

Die Radsatzwechselvorrichtung (2) dient insbesondere zum Auswechseln von Radsätzen (1) an Schnellzügen, wobei dann der Schnellzug (3) auf dem aufgeständerten Gleis (7) mit demontierbaren Gleisbrücken (7 a) im Bereich der Radsätze (1) und Drehgestelle sich befindet.

Die Radsatzwechselvorrichtung (2) wird mit Hilfe des hydrostatischen Fahrwerks (4) unter den zu wechselnden Radsatz (1) gefahren. Dann werden die Fahrwerke (4) nach oben eingeschwenkt, so daß die gesamte Vorrichtung von den eingeschalteten Luftkissenelementen (14) getragen wird, wobei das Luftkissenfahrwerk (5) zum exakten Ausrichten der Radsatzwechselvorrichtung (2) zur Gleisbrücke (7 a) und somit zum Radsatz (1) an ein ortsfestes Druckluftnetz angeschlossen worden ist oder von einem im Gestell (8) eingebauten Kompressor mit Druckluft versorgt wird.

Die vier Arme (10) der Gleisbrückenaus- und einbaueinrichtung (22) werden unter die Gleisbrücken (7 a) gebracht und anschließend in die Aufnahmestellung hochgefahren, so daß die Aufnahmepratzen (10 a) die Gleisbrücke (7 a) mit Spiel umgreifen. Danach werden die Arme (10) auf einem kurzen Weg nach außen in die Zentrierstellung verschoben, so daß die Aufnahmepratzen (10 a) an den Gleisbrücken (7 a) innenseitig zentrierend anliegen (Fig. 1).

Die Radsatzwechselvorrichtung (2) schwebt auf dem Luft­ kissen (14) und wird zwangsläufig mittig zum Gleis (7) positioniert.

Nunmehr wird der Luftkisseneffekt abgeschaltet und die Radsatzwechselvorrichtung (2) senkt sich auf die Fahrebene (6) ab und die Vorrichtung ruht dann mit dem Fahr- und Traggestell (8) standsicher auf der Fahrebene (6).

Jetzt wird das Hubwerk (9) mit seiner Plattform (19) unter die Spurkränze (1 a) des Radsatzes (1) angehoben und dann der Radsatz (1) nach einem gewissen Höhenweg (etwa 50 mm) in seine Federung hineingedrückt.

Nunmehr werden die Arme (10) der Gleisbrückenaus- und -einbaueinrichtung (22) angehoben; dabei erfolgt eine automatische Entriegelung der Gleisbrücken (7 a) durch an den Armen (10) angebrachten und mit Verriegelungsteilen, wie Hebel, der Gleisbrücken (7 a) zusammenwirkenden Anschlägen (36) (Fig. 1) und dann fahren die Arme (10) quer zum Gleis (7) unter Mitnahme der Gleisbrücken (7 a) nach außen. Nun senkt das Hubwerk (9) den von seiner Plattform (19) getragenen und lagefixiert haltenden Radsatz (1) nach unten ab.

Jetzt werden die Gleisbrücken (7 a) durch die Arme (10) wieder in das Gleis (7) eingesetzt.

Nach dem Absenken und Zurückfahren der Arme (10) wird die auf der Fahrbahn (6) stehende Radsatzwechselvorrich­ tung (2) über die Druckmittelfahrwerke (4) angehoben, indem die Räder (11) über die Schwenklager (13) hydraulisch nach unten gedrückt werden und dann hat das hydrostatische Fahrwerk (4) wieder Bodenkomtakt.

Nun kann die Radsatzwechselvorrichtung (2) zum Austausch des Radsatzes (1) auf der Fahrbahn (6) an den gewünschten Ort verfahren werden.

Der Einbau eines reparierten oder neuen Radsatzes (1) erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.

Die Radsatzwechselvorrichtung (2) ist in bevorzugter Weise mit einem Druckmittelfahrwerk (4) und einem Luftkissenfahr­ werk (5) ausgestattet. Es besteht jedoch auch die Möglich­ keit, die Vorrichtung (2) nur mit Druckmittelfahrwerken (4) oder nur mit Luftkissenfahrwerken (5) auszurüsten.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Auswechseln von Radsätzen an Schienenfahrzeugen, gekennzeichnet durch ein mittels Druckmittelfahrwerk (4) und/oder Luftkissenfahrwerk (5) auf einer Fahrebene (6) unterhalb eines aufgeständerten, das Schienenfahrzeug (3) tragenden Gleises (7) in alle Richtungen verfahrbares Fahr­ und Traggestell (8) mit einem den Radsatz (1) anhebenden und absenkenden Hubwerk (9) und einer, mehrere höhen- und seitenverfahrbare, die Gleisbrücke (7 a) im Bereich des zu wechselnden Radsatzes (1) zum Ein- und Ausbau aus den Gleisschienen (7) aufnehmende Arme (10) aufweisende Gleisbrückenaus­ und-einbaueinrichtung (22).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem vorzugsweise eine rechteckige Grundform zeigenden Fahr- und Traggestell (8) das Hubwerk (9) mittig und in den beiden Längenendbereichen die Ein- und Ausbauarme (10) beiderseits des Hubwerkes (9) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelfahrwerk (4) als hydrostatisches Fahrwerk ausgebildet ist und vier in den Eckbereichen des Fahr- und Traggestelles (8) mittels je eines Drehkranzes (12) lenkbare und je mittels einer hydraulischen Schwenklagerung (13) höhenverschwenkbare Räder (11) aufweist, wobei jedes Rad (11) durch einen Radnabenmotor angetrieben ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad (1) des Druckmittelfahrwerkes (4) aus mehreren auf einer gemeinsamen Achse nebeneinander angeordneten Radscheiben (11 a) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftkissenfahrwerk (5) mehrere, vorzugsweise vier, unter dem Fahr- und Traggestell (8) angeordnete Luftkissenelemente (14) und vorzugsweise zwei lenkbare Reibradantriebe (15) aufweist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (9) einen mehrstufigen, doppelwirkenden hydraulischen Teleskopzylinder (18) und eine Plattform (19) mit Verriegelungselementen für die aufzunehmenden Spurkränze (1 a) des Radsatzes (1) aufweist und um den Teleskopzylinder (18) Hub­ und Führungsscheren (31) und ein Faltenbalg (20) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß um das Hubwerk (9) eine höhenverstellbare Arbeitsplattform (21) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleisbrücken-Aus- und Einbaueinrichtung (22) vier auf dem Fahr- und Trag­ gestell (8) vertikal angeordnete, durch Druckmittel­ zylinder (24) höhenverfahrbare Hubsäulen (23) zeigt, an denen je ein in Führungen (25) der Hubsäulen (23) in waagerechter Ebene und vorzugsweise in Fahr- und Traggestell-Längsrichtung mittels eines elektrischen Antriebmotors (26) stufenlos verschiebbarer Arm (10) angeordnet ist, wobei jeder Arm (10) eine Aufnahmepratze (10 a) mit Gleisbrückenentriegelung (36) für die Gleisbrücke (7 a) hat.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahr- und Traggestell (8) als Schweißkonstruktion aus Blechen und Rechteck­ hohlprofilen gebildet ist, wobei einzelne Hohl­ profile Tanks für Hydrauliköl bilden.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (19) des Hubwerkes (9) eine eckige, vorzugsweise quadratische Grundform hat, auf einer Zwischenplattform (33) unter Zwischenschaltung von Linearlagern (34) in einem gewissen Bereich quer zum Gleis (7) verschiebbar gelagert ist, die Zwischenplattform (33) über eine ballige Aufnahme (32) vom Teleskopzylinder (18) getragen ist und zwischen Grundplatte (8 a) des Gestelles (8) und der Zwischenplattform (32) mehrere um den Teleskopzylinder (18) herum angeordnete, mit der Zwischenplattform (32) und der Grundplatte (8 a) verbundene Hub- und Führungsscheren (31) vorgesehen sind.

11. Verfahren zum Auswechseln von Radsätzen an Schienen­ fahrzeugen mittels der Radsatz-Wechselvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Radsatz-Wechselvor­ richtung (2) unter einem aufgeständerten, das Schienenfahrzeug (3) tragenden Gleis (7) unter den zu wechselnden Radsatz (1) gefahren und gegenüber der Gleisbrücke (7 a) ausgerichtet wird, dann der Radsatz (1) angehoben, anschließend die Gleisbrücke (7 a) aus dem Gleis (7) entriegelt und aus dem Gleis (7) seitlich herausgefahren wird, danach der Radsatz (1) abgesenkt und dann die Gleisbrücke (7 a) wieder in das Gleis (7) eingesetzt und nunmehr der Radsatz (1) von der Radsatzwechselvorrichtung (2) unter dem Gleis (7) weggefahren wird.