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Antriebseinrichtung für die Entladeöffnung von Schüttgutwagen Download PDF

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EP1078836A1 EP00250232A EP00250232A EP1078836A1 EP 1078836 A1 EP1078836 A1 EP 1078836A1 EP 00250232 A EP00250232 A EP 00250232A EP 00250232 A EP00250232 A EP 00250232A EP 1078836 A1 EP1078836 A1 EP 1078836A1
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gear
slide
handwheel
drive
locking
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    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D7/00—Hopper cars
    • B61D7/14—Adaptations of hopper elements to railways
    • B61D7/16—Closure elements for discharge openings
    • B61D7/24—Opening or closing means
    • B61D7/26—Opening or closing means mechanical

Definitions

  • the invention relates to a drive device for the discharge opening of Bulk goods wagon according to the preamble of patent claim 1.
  • Bulk wagons are vehicles used to transport fine and coarse-grained Loads are provided. These vehicles have vehicles to hold the load a container, the upper opening of which is closed by a swivel roof and for Loading is used and from one or more funnel-shaped lower openings exists, which are used to unload the cargo.
  • Closure devices are known at the lower discharge opening which close the slide of the rectangular or square discharge opening by means of mechanical devices.
  • the slide is mounted above and to the side of the unloading opening.
  • the locking surface of the slide is connected to the bearing by means of spars attached on both sides.
  • the load lies on the slide.
  • the slide must be pivoted about its storage in order to open the unloading opening and to allow the cargo to flow out.
  • such a bulk goods wagon has a handwheel for generating force, the force is increased via a spur gear and is guided to the slide via a linkage.
  • the linkage is articulated on the slide bars and connected at a defined distance from the fulcrum.
  • a toothed locking disk with a locking lever is provided on the gearbox output shaft as a safeguard against automatic backward movement of the slide. This locking disc only inhibits the movement in one direction of rotation.
  • a disadvantage of this solution is that in the opening process of the slide (turning the handwheel), each time the operator grips the slide, the weight runs back by the amount of a tooth of the locking disk.
  • the object of the invention is to provide a drive device for the discharge opening of To create bulk goods wagons that do not automatically move in either direction, leads to uncontrollable or backward movements and thereby the Occupational safety of the operating personnel increases, a self-destruction of the Prevents drive components and thus improves the operational readiness of the vehicles, the course of movement in the two directions of rotation also differing in strength can be trained.
  • a gear is arranged between the operator's force application point, for example the handwheel, and the locking slide, which only allows a rotary movement at the gear output when a rotary movement is applied to the gear input.
  • a handwheel is attached to the transmission input, while conventional power transmission elements, such as shaft, lever and push rods, are arranged at the transmission output towards the locking slide.
  • the escapement is achieved by worm gear or spur gear with extreme helical teeth.
  • the strength of the escapement can be adapted to the respective requirements by the choice of the toothing geometry and lubricant in the engagement area of the toothing.
  • the setting range extends from light braking to absolute blockage at the transmission output when torque is applied to the transmission output.
  • the combination is also possible that only braking in one direction of rotation and blocking in the other direction of rotation when a torque acts on the transmission output.
  • the arrangement of such a transmission ensures that, on the one hand, the load and, on the other hand, the weight of the slide cannot exert an accelerating effect on the closure drive, the components are protected against excessive stress and the operation of the drive is made safer for the personnel.
  • a container 1 is used to hold the cargo.
  • a pivoting roof 2 closes the upper loading opening.
  • the container 1 opens into four funnel-shaped openings 3.
  • An unloading opening 8 is closed from below by a pivotable slide 4.
  • the slide 4 pivots about a bearing 5 arranged on the side of the funnel-shaped opening 3.
  • a spar 7 establishes the connection between a closure surface 6 of the slide 4 and the bearing 5.
  • the force required to pivot the slide 4 is generated in this example by muscle power via a handwheel 10.
  • a gear 11 amplifies this force and transmits it via power transmission elements 9 to the spar 7 of the slide 4.
  • the gear 11 is designed in such a way that, starting from the slide 4, a torque is present at the output of the gear 11 and the moment within the toothing is reduced or completely eliminated by friction.
  • Fig. 3 In principle, this friction process is shown in Fig. 3.
  • the handwheel 10 is arranged on the drive part 12, which corresponds to a transmission drive shaft 16.
  • An output part 13 at the output of the gear 11 corresponds to a gear output shaft 14.
  • the gear output shaft 14 is articulated to the spar 7 via a lever 15 and a coupling rod 17 movably arranged thereon according to FIG. Movement of the driven part 13 is only possible if the drive part 12 is moved. Conversely, when force is exerted on the driven part 13, movement of the drive part 12 is impossible or can only be achieved by excessive addition of lubricants.
  • this principle is implemented in an endless, continuous movement.

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Abstract

Antriebseinrichtung für die Entladeöffnung (8) von Schüttgutwagen mit einem Handrad (10) zur Betätigung der Kraftübertragungsglieder (9) hin zum Verschlußschieber, wobei in beiden Drehrichtungen (Schließen/Öffnen) keine selbsttätigen, unkontrollierbaren Bewegungen des Handrades (10) eintreten und dadurch die Arbeitssicherheit des Bedienpersonals erhöht wird und auch keine Selbstzerstörung der Antriebsbauteile eintreten können und somit die Einsatzbereitschaft des Fahrzeuges verbessert wird. Zwischen den Kraftübertragungsgliedern (9) eines Verschlußschiebers (4) und einem Handrad (10) ist das Getriebe (11) als selbsthemmendes Getriebe (11) ausgebildet. Das selbsthemmende Getriebe (11) weist an seinen sich gegenüberliegenden Zahnflanken unterschiedliche Rauheitsgrade auf, so daß die eine Drehrichtung gebremst und die andere Drehrichtung gehemmt wird. Die Antriebseinrichtung wird vorzugsweise bei Schüttgutwagen angewendet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für die Entladeöffnung von Schüttgutwagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Schüttgutwagen sind Fahrzeuge, die zum Transport von fein und grobkörnigen Ladegütern vorgesehen sind. Zur Aufnahme des Ladegutes besitzen diese Fahrzeuge einen Behälter, dessen obere Öffnung durch ein Schwenkdach verschlossen und zur Beladung genutzt wird und aus einer oder mehreren trichterförmigen unteren Öffnungen besteht, die zur Entladung des Ladegutes genutzt werden.
Es sind Verschlußeinrichtungen an der unteren Entladeöffnung bekannt, die den Schieber der rechteckförmigen- oder quadratischen Entladeöffnung mittels mechanischer Einrichtungen verschließt. Die Lagerung des Schiebers befindet sich oberhalb und seitlich der Entladeöffnung. Die Verschlußfläche des Schiebers ist durch beidseitig angebrachte Holme mit der Lagerung verbunden.
Im verschlossenen und beladenen Zustand liegt das Ladegut auf dem Schieber. Zur Entladung muß der Schieber um seine Lagerung geschwenkt werden, um die Entladeöffnung freizugeben und das Ausfließen des Ladegutes zu ermöglichen.
Im Verlaufe eines Öffnungs- und Schließprozesses werden folgende Situationen durchlaufen:
Im Ausfließprozeß drückt das Ladegut gegen die Verschlußfläche des Schiebers und unterstützt damit den Öffnungsprozeß. Je nach den Fließeigenschaften des Ladegutes und der Ladehöhe im Behälter kann diese Kraft sehr große Werte erreichen und den Schieber unkontrolliert beschleunigen. Wenn das Ladegut ausgeflossen ist, hat der Schieber durch die Schwenkbewegung eine große Schrägstellung erreicht. Durch sein Eigengewicht entsteht eine Kraft, die den Schieber wieder zurücklaufen lassen würde. Dieses selbsttätige Zurücklaufen wird durch geeignete mechanische Sperren verhindert, die manuell gelöst werden müssen. Um die Schwenkbewegung zu erzeugen, muß am Schieber ein Drehmoment aufgebracht werden. Die für das Drehmoment notwendige Kraft wird durch Muskelkraft oder elektrische, hydraulische oder pneumatische Hilfsenergie erzeugt. In Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden Energiearten kann auch eine Kombination aus den vorgenannten Möglichkeiten zum Einsatz kommen.
Beispielsweise ist bekannt, daß ein solcher Schüttgutwagen zur Krafterzeugung ein Handrad besitzt, die Kraft über ein Stirnradgetriebe verstärkt und über ein Gestänge zum Schieber geführt wird. Das Gestänge ist an den Schieberholmen gelenkig und mit einem definierten Abstand vom Drehpunkt angeschlossen. Als Sicherung gegen selbsttätiges Rücklaufen des Schiebers ist in bekannter Ausführung eine gezahnte Sperrscheibe mit Sperrhebel an der Getriebeausgangswelle vorgesehen. Diese Sperrscheibe hemmt die Bewegung nur in einer Drehrichtung, in Richtung
Figure 00020001
Schließen". Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass im Öffnungsprozeß der Schieber (Drehen am Handrad) bei jedem Umgreifen des Bedieners der Schieber durch das Eigengewicht um den Betrag eines Zahnes der Sperrscheibe zurtickläuft. Andererseits kann bei sehr gutem Fließverhalten das Ausfließen des Ladegutes den Öffnungsprozeß stark unterstützen und den gesamten Antrieb beschleunigen, so daß das Handrad selbsttätig und unkontrollierbar dreht. Nach Erreichen der Offenstellung" wird der Schieber durch die Sperrscheibe in dieser Lage fixiert. Zum Verschließen muß der Sperrhebel aus der Sperrscheibe gelöst werden und der Schieber läuft selbsttätig durch sein Eigengewicht zu. Auch in diesem Fall dreht sich das Handrad unkontrollierbar. Diese selbsttätige Bewegung des Schiebers, die sich bis zum Handrad fortsetzt, stellt eine große Gefährdung des Bedienpersonals dar, wie auch für die Bauteile des Schieberantriebes. Aus dem Einsatz der Fahrzeuge ist bekannt, daß das selbsttätige Drehen des Handrades zu schweren Verletzungen des Bedieners geführt haben, weil versucht wurde, das schnell laufende Handrad mit den Händen zu bremsen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung für die Entladeöffnung von Schüttgutwagen zu schaffen, die in beiden Drehrichtungen zu keinen selbsttätigen, unkontrollierbaren oder rücklaufenden Bewegungen führt und dadurch die Arbeitssicherheit des Bedienpersonals erhöht, eine Selbstzerstörung der Antriebsbauteile verhindert und somit die Einsatzbereitschaft der Fahrzeuge verbessert, wobei der Bewegungsablauf in den beiden Drehrichtungen auch unterschiedlich stark ausgebildet sein kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, dass zwischen Krafteinleitungsstelle des Bedieners, z.B. Handrad, und Verschlußschieber ein solches Getriebe angeordnet wird, das am Getriebeausgang nur dann eine Drehbewegung ermöglicht, wenn am Getriebeeingang eine Drehbewegung aufgebracht wird. Dabei ist beispielsweise am Getriebeeingang ein Handrad angebracht, während am Getriebeausgang hin zum Verschlußschieber übliche Kraftübertragungsglieder, wie Welle, Hebel und Schubstangen angeordnet sind. Beispielsweise wird die Hemmung durch Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe mit extremer Schrägverzahnung erreicht. Durch die Wahl der Verzahnungsgeometrie und Schmiermittel im Eingriffsbereich der Verzahnung kann die Stärke der Hemmung den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. Die Einstellbreite reicht von leichter Bremsung bis zur absoluten Blockade am Getriebeausgang bei Einleitung eines Drehmomentes am Getriebeausgang. Beispielsweise ist auch die Kombination möglich, daß in der einen Drehrichtung nur gebremst und in der anderen Drebrichtung blockiert wird, wenn am Getriebeausgang ein Drehmoment angreift.
Mit der Anordnung eines solchen Getriebes wird erreicht, dass einerseits das Ladegut und andererseits die Gewichtskraft des Schiebers keine beschleunigende Wirkung auf den Verschlußantrieb ausüben kann, die Bauteile vor Überbeanspruchung geschützt und das Bedienen des Antriebes für das Personal sicherer gestaltet werden.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1:
eine Seitenansicht des Schüttgutwagens,
Fig. 2:
die Draufsicht auf den schematisch dargestellten Antrieb der Verschlußeinrichtung,
Fig. 3:
eine Einzelheit aus dem Getriebeausschnitt,
Fig. 4:
die Ansicht B nach Fig. 2,
Fig. 5:
den Schnitt C-C nach Fig. 2.
Nach Fig. 1 dient ein Behälter 1 zur Aufnahme des Ladegutes. Ein schwenkbares Dach 2 verschließt die obere Beladeöffnung. Nach unten mündet der Behälter 1 in vier trichterförmige Öffnungen 3. Eine Entladeöffnung 8 wird von unten durch einen schwenkbaren Schieber 4 verschlossen. Der Schieber 4 schwenkt um eine seitlich der trichterförmigen Öffnung 3 angeordneten Lagerung 5. Ein Holm 7 stellt die Verbindung zwischen einer Verschlußfläche 6 des Schiebers 4 und der Lagerung 5 her. Die zum Schwenken des Schiebers 4 notwendige Kraft wird in diesem Beispiel durch Muskelkraft über ein Handrad 10 erzeugt. Ein Getriebe 11 verstärkt diese Kraft und leitet sie über Kraftübertragungsglieder 9 an den Holm 7 des Schiebers 4 weiter. Das Getriebe 11 ist in der Art ausgebildet, wenn vom Schieber 4 ausgehend ein Drehmoment am Ausgang des Getriebes 11 anliegt und das Moment innerhalb der Verzahnung durch Reibung vermindert oder gänzlich abgebaut wird.
Prinzipiell ist dieser Reibungsvorgang in Fig. 3 dargestellt. Das Handrad 10 ist an dem Antriebsteil 12 angeordnet, das einer Getriebe-Antriebswelle 16 entspricht. Ein Abtriebsteil 13 am Ausgang des Getriebes 11 entspricht einer Getriebe-Abtriebswelle 14. Die Getriebe-Abtriebswelle 14 ist nach Fig. 5 über einen Hebel 15 und einer daran beweglich angeordneten Koppelstange 17 mit dem Holm 7 gelenkig verbunden. Eine Bewegung des Abtriebsteiles 13 ist nur möglich, wenn das Antriebsteil 12 bewegt wird. Umgekehrt, bei Kraftausübung auf das Abtriebsteil 13 ist eine Bewegung des Antriebsteiles 12 unmöglich oder nur durch überhöhte Zugabe von Schmiermitteln erreichbar. Bei der Verwendung eines bekannten Schneckengetriebes oder extrem schrägverzahnten Stirnradgetriebes ist dieses Prinzip in eine endlose, kontinuierliche Bewegung umgesetzt.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1
Behälter
2
Dach (schwenkbar)
3
trichterförmige Öffnung
4
Schieber (schwenkbar)
5
Lagerung
6
Verschlußfläche
7
Holme
8
Entladeöffnung
9
Kraftübertragungsglied
10
Handrad
11
Getriebe
12
Antriebsteil
13
Abtriebsteil
14
Getriebe-Abtriebswelle
15
Hebel
16
Getriebe-Antriebswelle
17
Koppelstange

Claims (3)

  1. Antriebseinrichtung für die untere Entladeöffnung (8) von Schüttgutwagen, bestehend aus Verschlußschieber (4), mechanischen Kraftübertragungsgliedern (9), Handrad (10) [Krafteinleitungsstelle] und Getriebe (11), dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Kraftübertragungsgliedern (9) eines Verschlußschiebers (4) und einem Handrad (10) angeordnete Getriebe (11) als selbsthemmendes Getriebe (11) ausgebildet ist.
  2. Antrieb von Verschlußeinrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (11) aus einem Zahnradgetriebe besteht.
  3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Zahnflanken des selbsthemmenden Getriebes (11) unterschiedliche Rauheitsgrade aufweisen.
EP00250232A 1999-08-01 2000-07-13 Antriebseinrichtung für die Entladeöffnung von Schüttgutwagen Expired - Lifetime EP1078836B1 (de)

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