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Hydraulisch betätigter ZWeiseitenkipper, insbesondere für Schienenfahrzeuge
hie Erfindung bezieht sich auf einen Zweiseitenkipper, insbesondere für Schienenfahrzeuge,
d. h. für hohe Nutzlasten, bei dem der Wagenaufbau über sogenannte Kippgelenke schwenkbar
an den Fahrzeugrahmen angeschlossen ist und nach entsprechender Entriegelung der
Kippgelenke mittels teleskopart.ig ausfahrbarer Arbeitszylinder gekippt werden kann.
Bei den bekannten Zweiseitenkipperri dieser Art ist der kippbare Wagenaufbau in
der Regel als Kasten oder als Kübel ausgebildet, wobei letztere über pneumatische
ifubzylinder oder mittels Federspannung aus der waagerechten Normallage in eine
mehr oder weniger steile Kippstellung zu verschwenken sind. Weiter sind für Schienenfahrzeuge
sogenannte Selbstkipper bekanntgeworden, bei denen sich der Wagenkasten während
des Kippens über Rollbögen am Fahrzeugrahmen abwälzt. hie Anordnung dieser Rollbögen
ist dabei so getroffen, daß der Gesamtschwerpunkt des Wagenaufbaues während des
Kippens abwärts wandert, so daß die im kippbaren Wagenteil aufgespeicherte Energie
der Lage für den Kippvorgang nutzbar gemacht werden kann. Nach -dem Entsperren der
Verriegelungsorgane des Kastens genügt dann ein -,-ergl,eirhsweise kleiner Anstoß,
um den Kippvorgang zwangsläufig auszulösen und zii Ende zu führen. Anschließend
daran muß der Wagenkasten von Hand aus unter Zwischenschaltung entsprechender Getriebe
wieder in die Normallage zurückgeholt werden. Diese Hub-Arbeit läßt sich einsparen,
wenn man entsprechend einem neueren Vorschlag das Abkippen der Ladung unter Zwischenschaltung
einer hydraulisch-pneumatischen Puffereinrichtung vornimmt. Letztere
hat
die Aufgabe, die während des Abkippens des Wagenkastens frei werdende kinematische
Energie in einem Druckbehälter zu speichern, so daß sie daran anschließend zum Zurückholen
des Kastens wieder nutzbar gemacht werden kann.
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Die vorbeschriebenen Selbstkipper haben den Nachteil, daß sich auf
Grund der zwingend notwendigen hohen Lage des Gesamtschwerpunktes eine große Bauhöhe
des Fahrzeuges ergibt, die ein Beladen von Handunmöglich macht. Die Einsatzfähigkeit
derartiger Fahrzeuge ist daher beschränkt. Außerdem ist das Entladen backenden oder
schlecht rutschenden Ladegutes, wie z. B. von Lehm, nur unter besonderen Vorsichtsmaßregeln
möglich, weil andernfalls durch Hängenbleiben und anschließendes plötzliches Absacken
der Ladung leicht ein Umkippen des ganzen Fahrzeuges erfolgen kann. Pneumatisch
oder durch Federkraft betriebene Kipper haben wiederum deshalb keine praktische
Bedeutung erlangen können, weil die mit den üblichen Preßluftspannungen erreichbare
Hubleistung nur gering ist, was auch für Federspeicher gilt. Für hohe Nutzlasteis,
wie sie bei Schienenfahrzeugen regelmäßig gegeben sind, kann man mit derartigen
Einrichtungen infolgedessen nicht viel anfangen. Bei den mit hydraulisch-pneumatischer
Energiespeicherung ausgerüsteten Selbstkippern ist es von Nachteil, daß zur Steuerung
der Schaltvorgänge .eine Vielzahl von miteinander gekuppelten Drehschiebern gebraucht
wird. Dadurch ergibt sich ein im Aufbau verwickeltes und im Betrieb sehr empfindliches
Steueraggregat, dessen Überwachurig und Instandhaltung oder Reparatur wiederum besonders
geschulte Fachkräfte und hochwertige Sondereinrichtungen erfordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle diese Übelstände und
Mängel der bekannten Zweiseitenkipper zu beseitigen, mit dem Ziel, ein Fahrzeug
zu erhalten, das sich bei gleichzeitig hohem Ladegewicht durch eine besonders niedrige
Bauhöhe und damit besonders große Standsicherheit beim Kippen auszeichnet und bei
dem auch in. der äußersten Kippstellung keinerlei Wagenteile über das im Eisenbahnbetrieb
übliche Wagenumgrenzungsprofil herausragen.
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Dies wird nach der Erfindung im wesentlichen durch eine muldenförmige
Ausbildung des kippbaren Wagenaufbaues sowie eine besondere Anordnung der Kippgelenke
der Mulde erreicht. Erfindungsgemäß besteht der kippbare Wagenaufbau aus einem oder
gegebenenfalls auch aus mehreren Muldengefäßen, die ihrerseits derart ausgebildet
und über Kippgelenke in solcher Weise an das Wagengestell angeschlossen sind, daß
der aus dem Eigengewicht und dem Gewicht der Ladung resultierende Gesamtschwerpunkt
einer jeden Mulde in deren Normalstellung, d. h. in nicht gekipptem Zustand, wesentlich
tiefer als in der Kippstellung liegt und während des gesamten Kippvorganges etwa
innerhalb der Spurweite des Fahrzeuges bleibt. Besonders günstige Verhältnisse in
bezug auf die Bauhöhe und Standsicherheit erhält man dann, wenn man die Mulden in
der Weise ausbildet, daß sie mit ihrem Bodenteil zwischen die Längsträger des Fahrzeugrahmens
hineinragen, und ferner die an den Stirnwänden der Mulden vorgesehenen Schwenkzapfen
der Kippgelenke nahe dem oberen Rand der Mulden anordnet; wobei der gegenseitige
Abstand dieser Zapfen kleiner als der in Querrichtung des Fahrzeuges gemessene Abstand
der Außenkanten der Rahmenlängsträger, aber größer als die in der gleichen Richtung
gemessene Breite des Muldenbodens ist.
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Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnung beschrieben,
die als Ausführungsbeispiel einen mit zwei Mulden ausgestatteten Zweiseitenkipper
veranschaulicht.
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Fig. i zeigt eine Ansicht des Fahrzeuges in der Normalstellung, teilweise
im Schnitt; Fig. 2 den Grundriß zu Fig. i ; Fig: 3 die Seitenansicht zu Fig. i und
Fig.q. ein Detail zu Fig. i und F.ig.5 das Fahrzeug in der äußersten Kippstellung,
ebenfalls in Seitenansicht. Der Zweiseitenmuldenkipper nach der Erfindung besteht,
wie Fig. i zeigt, zunächst aus dem eigentlichen, in bekannter Weise gegen die Laufachsen
i abgefederten Wagenuntergestell, das sich im wesentlichen aus den durchlaufenden
Längsträgern 2, beispielweise aus Doppel-T-Eisen, und den aus U-Profilen hergestellten
Querträgern 3 und .4 zusammensetzt, die ihrerseits über weitere U-Eisen 5 gegeneinander
verstrebt sind. Die Pufferbohlen 6 werden durch kräftige, zweckmäßig kastenförmig
ausgebildete Profile gebildet. Diese nehmen hier nicht nur die Pufferstöße auf,
sondern übertragen auch die vom Zughaken 7 auf das Fahrgestell wirkenden Kräfte:
Der Zughaken ist über einen Balken 8 und Bolzen g an Kegelfedern io angeschlossen,
die die Zugkraft über die Kappen i i elastisch auf den Querträger 6 weiterleiten.
Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, daß .die Pufferfedern die Aufgabe
der Kegelfedern io mitübernehmen, wobei die Pufferfedern dann also nach zwei Richtungen
hin arbeiten. Der eigentliche Wagenaufbau besteht in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
aus zwei Mulden 12 und 13, die mit ihrem Bodenteil 14 zwischen die Rahmenlängsträger
2 hineinragen. Nahe der oberen Randleiste, die hier durch ein aus Blechstreifen
od. dgl. zusammengeschweißtes Profil 15 gebildet wird, sind die Stirnwände der Mulden
durch U-Eisen 16 versteift, in denen Schwenkzapfen 17 sitzen. Diese lagern wiederum
in Taschen 18 von kräftigen, in Schweißkonstruktion hergestellten Tragböcken ig
und sind über Nasen 2o von Hebeln 21, deren Drehachse mit 2f2 bezeichnet ist, auf
noch zu beschreibende Weise zu verriegeln. Zwecks Erzielung größter Standsicherheit
des Fahrzeuges sind die Kippgelenke also so angeordnet, daß sie möglichst weit oben
und gleichzeitig weit .innen, d. h. zur Längssyrnmetrieebene des Fahrzeuges hin
an ,der Mulde sitzen. Dadurch erreicht man außerdem, d-aß die im übrigen die Breite
des üblichen Wagenbauprofils nicht überschreitenden Mulden auch in gekippter Stellung
innerhalb dieses Profils verbleiben,
Zum Kippen der Mulden 12 und
13 dienen jeweils zwei hydraulische Hubzylinder 23, deren Zylinderkörper über Doppelgelenke
2q. in an sich bekannter Weise zwischen U-Eisen 25 lagern, die ihrerseits mit den
Querträgern 3 und ¢ des Rahmengestelles fest verbunden sind. Der obere Teil der
Kippzylinder ragt in Taschen hinein, die durch Querverstrebungen 26 der Mulden gebildet
werden. Er ist dort über die Lagerköpfe 27 gelenkig an die Bolzen 28 angeschlossen.
Bei dieser Anordnung der Kippzylinder ergibt sich nicht nur eine große Bodenfreiheit
des Fahrzeuges, sondern es lassen sich außerdem große Kippwinkel unter Verwendung
von Kippzylindern üblicher Abmessungen erzielen. Die in den Mulden vorgesehenen
Taschen bewirken eine wesentliche Versteifung der Mulden, ohne dabei den Laderaum
nennenswert zu verkleinern. Die genannten Maßnahmen bieten mithin zusammen mit den
Verstrebungen durch die Winkel -'9, 30 und 31 sowie den Rippen 32 aus U-Eisen
ein besonderes wirksames Mittel, um eine Mulde zu schaffen, die bei geringstem Eigengewicht
ein Höchstmaß an Verwindun.gssteifigkeit aufweist. Außerdem haben die durch die
Taschen im Innenraum der Mulde entstehenden Höcker 26 noch den weiteren Vorteil,
daß sie sozusagen jede Mulde in drei Kammern aufteilen, wobei der Querschnitt des
Ladegutes im Bereich der Höcker stark eingeschnürt ist. Durch Frosteinwirkung zusammengebackenes
oder zähes, klebendes Ladegut, beispielsweise Lehm, läßt sich infolgedessen leichter
abkippen als bei durchweg ebenem Muldenboden, weil die im Bereich der Höcker befindlichen
Querschnitte des Ladegutes bereits bei vergleichsweise kleinem Kippwinkel durchbrechen.
Dieses Durchbrechen des Schüttgutkuchens kann man dadurch noch fördern, daß man
die Höcker 26, wie aus Fig. q. ersichtlich, oben dachartig ausbildet und auch den
sich daran anschließenden Seitenwänden der Höcker eine gewisse Schrägstellung gibt.
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Um die Kippgelenke in der Normalstellung der Mulden zu entlasten und
während der Fahrt Relativbewegungen zwischen den Mulden und dem Fahrzeugrahmen auszuschalten,
wird dieser zweckmäßig mit besonderen, nicht gezeichneten Muldenauflagern ausgestattet,
die das volle Muldengewicht übernehmen. Die Schwenkzapfen liegen also in der Horizontallage
der Mulden nicht oder nur seitlich gegen die Aufnehmertaschen 18 an.
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Das Abschütten des Ladegutes erfolgt über innerhalb des üblichen Wagenbauprofils
verbleibende Auslaufschürzen 33, die hier unmittelbar mit den oberen Flanschen der
Längswangen 2 des Tragrahmens verschweißt sind und mit diesen eine Einheit bilden.
Besondere Gelenke, wie solche bei den bekannten an den Wagenkasten angeschlossenen
Auslaufschürzen notwendig waren, sind also hier völlig vermieden. Die Rückseite
der Schürzen ist über Streben 34 gegen den unteren Flansch der Längsträger hin abgesteift.
Die Schürzen 33 bilden also mit den Längsträgern 2 ein in sich statisch geschlossenes
System. Vorteilhaft wird die obere Kante der Schürze als dachförmiges Widerlager
35 ausgebildet, das in der Kippstellung beispielsweise als Anschlag für die Kippkante
der Mulde dient (Fig. 5, rechts). Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:
In der Horizontallage liegen die Mulden 1,2; und 13 mit ihrem Gesamtgewicht auf
Auflagern auf und sind in Querrichtung des Fahrzeuges durch die Kippgelenke 17,
in Längsrichtung durch nicht gezeichnete Anschläge, beispielsweise am Muldenboden
befestigte, gegen die Querträger 3 anliegende Puffer gegen Verschieben oder Rutschen
beim Rangieren od. dgl. gesichert. Die Hebel 21 befinden sich .dabei unter der Spannung
der Druckfedern 36 ständig in der in Fig. 5 links veranschaulichten Sperrstellung.
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Sollen nun die Mulden beispielsweise in die aus Fig. 5 rechts ersichtliche
Kippstellung gebracht werden, so werden über einen nicht gezeichneten, auf der linken
Fahrzeugseite angeordneten Handhebel zunächst die Entriegelungszylinder 37 in den
Druckmittelstromkreis eingeschaltet. Die Kolben 38 wandern dabei in ihre obere Endstellung
und bringen den Nasenteil 2o des Hebels 21 gegen die Spannung der Druckfedern 36
in die Entriegelungsstellung. Anschließend daran wird beispielsweise der Steuerhebel
:der Mulde 12 betätigt, so daß diese über die beiden an die Mulde angeschlossenen
Kippzylinder 23 um das noch verriegelte rechte Kippgelenk gekippt wird. Der Steuerhebel
für die andere Mulde ist währenddessen durch den Steuerhebel der Mulde 12 verriegelt,
so daß die andere Mulde nicht gekippt werden kann. Während des Kippvorganges wandert
der bei S angenommene Gesamtschwerpunkt in die mit S1 bezeichnete Lage. Er bleibt
also auch im ungünstigsten Falle, d. h. bei hängenbleiben.dem Ladegut, innerhalb
der,Spurweite des Fahrzeuges. Die Stabilität dies Fahrzeuges wird demnach durch
den Kippvorgang kaum beeinträchtigt, um so weniger, als sich bei Fahrzeugen mit
zwei Mulden die andere Mulde noch immer in der Horizontallage befindet. Wesentlich
ist ferner, daß infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kippgefäße sowie der
besonderen Anordnung der Kippgelenke keinerlei Teile des Fahrzeuges während des
Kippenis ,aus dem Bereich des normalen Wagenbauprofils N zu liegen kommen. Die seitlichen,
fest mit dem Wagenuntergestell verbundenen Auslaufschürzen 33 gewährleisten ferner,
daß kein Schüttgut vor oder zwischen die Räder fällt und dort den Wagenlauf behindert.
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Beim Wiedereinfahren der Kippzylinder laufen die Schwenkbolzen 17
gegen die Schrägflächen, 39
der -inzwischen wieder unter Federspannung verriegelten
Hebel 21 an und schwenken letztere so weit aus, daß sich die Bolzen 17 in die Taschen
18 einlegen können. Ist dies geschehen, so bewirkt die Druckfeder 36 erneut die
Verriegelung. Erst danach kann in ganz entsprechender Weise die andere Mulde 13
gekippt werden.
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Abschließend sei noch auf die wichtigsten Elemente der hydraulischen
Einrichtung, die indessen nicht Gegenstand der Erfindung ist, eingegangen. Sie besteht
im wesentlichen aus der als Vierfachplungerpump.e ausgebildeten, über Doppelnocken
q.0
von einer Radachse her anzutreibenden Preßpumpe .l.1, dem Druckspeicher
und den nicht dargestellten Steuer- und Sicherheitseinrichtungen. Im b zeichneten
Fall ist der Pufferteil des Speichers als Druckluftflasche 42 ausgebildet, die das
in der Flasche 43 befindliche Druckmittel, vorzugsweise 01,- unter Pressung hält.
Während der Fahrt wird der Speicher über die Pumpe 4 1 aufgeladen. Das Abschalten
der Pumpe erfolgt durch eine druckabhängig arbeitende hydraulische Ausriickvorrichtung
j.4,, die die Schwinghebel'4s nach Erreichen des vorgegebenen hiichsten Speicherbetriebsdruckes
aus dem Wirkungsbereich des Doppelnockens 40 herausschwenkt und damit die Pumpe
stillsetzt.