EP2580100A1 - Vorrichtung zum verschwenken einer oder mehrerer bugklappen eines spurgeführten fahrzeuges sowie bugklappenmodul - Google Patents

Vorrichtung zum verschwenken einer oder mehrerer bugklappen eines spurgeführten fahrzeuges sowie bugklappenmodul

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Publication number
EP2580100A1
EP2580100A1 EP11725077.9A EP11725077A EP2580100A1 EP 2580100 A1 EP2580100 A1 EP 2580100A1 EP 11725077 A EP11725077 A EP 11725077A EP 2580100 A1 EP2580100 A1 EP 2580100A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nose
carrier element
vehicle
flap
pivoting
Prior art date
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Granted
Application number
EP11725077.9A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2580100B1 (de
Inventor
Andreas Heinisch
Reiner Krause
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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Publication of EP2580100A1 publication Critical patent/EP2580100A1/de
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Publication of EP2580100B1 publication Critical patent/EP2580100B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/06—End walls

Definitions

  • the invention relates to a device for pivoting one or more nose flaps of a track-guided vehicle, in particular rail vehicle, as well as a Bugklappenmodul.
  • a nose module usually has at least one nose flap, which is pivotable relative to the vehicle undercarriage and provided on the vehicle front side coupling to expose the coupling shaft, if necessary.
  • nose flap is understood here as the cladding of the coupling shaft, which covers the coupling shaft in its closed state on the one hand to protect the coupling components from the weather and on the other to avoid aerodynamically disadvantageous front parts, which is particularly important for streamlined trainsets such as high-speed trains.
  • a Bugklappen kinematics used, which has at least one actuating element and serves to expose the coupling shaft and thus the coupling head when needed. This is particularly necessary in order to bring the vehicle in a dome-ready state, or to allow for example for maintenance access to the coupling shaft and the coupling components.
  • the object of the invention is to provide a device for pivoting a nose flap, with which the nose flap can be moved from a first closed position to a second open position, wherein the device should be characterized in that the pivoting of the nose flap used to deploy the Bugklappen- Kinematics is as simple as possible but still works reliably.
  • a device for pivoting a nose flap which has at least one connected to the nose flap on the one hand and the vehicle undercarriage on the other hand carrier element and on the other hand connected to the at least one support element on the one hand and the vehicle undercarriage actuator.
  • the at least one carrier element is pivotable in a horizontal plane relative to the vehicle undercarriage and designed to transfer the bow flap from a closed state to an open state and vice versa during pivoting.
  • the actuating element serves to pivot the at least one carrier element relative to the vehicle undercarriage.
  • the carrier element has a slide mechanism, which is designed to displace the nose flap in the longitudinal direction of the carrier element.
  • a slide mechanism which is designed to displace the nose flap in the longitudinal direction of the carrier element.
  • it is envisaged to move the bow door in its closed state in the longitudinal direction of the support element.
  • the displacement mechanism to move the nose flap in its open state in the longitudinal direction of the support member.
  • the bulkheads can be displaced rearward (i.e., towards the vehicle underframe) by the shifting mechanism of the at least one support member, in addition to the pivotal movement. Accordingly, it is possible to optically close gaps between the nose flap and the remaining nose cone module, whereby the coupling components are better protected.
  • the Verschubme- mechanism also serves to effectively prevent friction between the nose flap and the remaining nose cone module during the opening of the nose flap.
  • the front door by the Verschubmechanismus in an advantageous manner in the closed state forward, d. H. away from the vehicle, are moved before the front door is pivoted to its open state. In other words, the bow flap is spaced from the rest of the bow nose module before pivoting.
  • the device according to the invention is characterized by its longevity and low maintenance costs. Due to the fact that, in the solution according to the invention, the actuating element does not engage directly with the nose flap, but is connected to the at least one carrier element, which is pivotable in a horizontal plane relative to the vehicle undercarriage in order to move the nose flap from its closed state into its open state and vice versa transfer, act on the bearings, which are used for articulating the at least one support member on the bow door and for articulating the actuating element on the at least one support member, only relatively low loads. As a result, these bearings can be lightweight, resulting in weight and material savings.
  • the simple design of the proposed Bugklappen- kinematics also favors the response of the pivoting device, since the power is transmitted almost directly from the actuator to the front doors.
  • the solution according to the invention is characterized in that the bow door can also be opened by hand, that is pulled from the outside of the bow door to move them to the desired position.
  • the displacement mechanism has one or more pneumatically, hydraulically or electrically controllable actuating cylinders, which is designed to displace connecting struts in the longitudinal direction of the carrier element.
  • the actuating cylinder is connected via the connecting struts with the nose flap.
  • a device connected to the vehicle undercarriage locking is provided in the device according to the invention, which is a
  • the locking element can be moved from a first position, in which the carrier element is fixed relative to the vehicle undercarriage, into a second position, in which the carrier element can be pivoted in a horizontal plane relative to the vehicle undercarriage.
  • the locking element provides an easy-to-implement yet effective solution for maintaining the at least one nose flap in the desired position (ie, either open or closed) in a bulkhead module. This ensures in a simple manner that the nose flap remains in its desired position even at high speeds.
  • the locking used it is conceivable for the locking used to have a pneumatically, hydraulically or electrically controllable actuating cylinder in order to transfer the locking element from its first position to the second position.
  • actuating cylinder offers the possibility of faster switching times, whereby the fixed actuator can be switched reliably and synchronously with the actuator.
  • actuating cylinder for actuating the locking element, since rail vehicles are usually already equipped with compressed air lines for the pneumatic control of other components.
  • other switching media such as hydraulics or electrical.
  • the lock has a spring stamp which cooperates with the locking element such that the locking element is biased in its first position.
  • This realization is therefore independent of switching media such as pneumatics, hydraulics or electrics and in particular more robust compared to a pneumatically, hydraulically or electrically activatable actuating cylinder.
  • a spring stamp a low-cost standard component can be used, which can be renewed for possible repairs without much effort.
  • a manually actuable emergency release is also provided, which can be triggered via an emergency release element, for transferring the locking element from its first position to its second position.
  • an emergency release element for transferring the locking element from its first position to its second position.
  • the locking element can be moved from its first position to its second position by means of the manually actuable emergency release to open the nose flap.
  • the manually operated emergency release has a mechanism with which the nose flap can be opened by hand. For this purpose, it is conceivable, for example, to provide as emergency unlocking a manually operable unlocking lever.
  • a horizontal guide is provided, with which the at least one carrier element cooperates.
  • This guide is connected to the vehicle undercarriage and serves to guide the horizontal pivotal movement of the at least one support member relative to the vehicle undercarriage.
  • a large part of the weight force of the nose flap connected to the carrier element can be diverted directly into the vehicle undercarriage or into a frame connected to the vehicle undercarriage. Consequently, the bearings over which the support member is articulated with the nose flap or with the vehicle undercarriage / frame, relieved and run wear.
  • the guide has at least one stop for limiting the horizontal pivoting range of the carrier element.
  • the at least one carrier element has a shock absorber with at least one energy dissipation element.
  • the at least one energy-absorbing element can be destructive and / or regenerative.
  • the coupling components received by the nosecloth module can be effectively protected against damage in the event of a crash. It should be noted that when driving usually the nose flap and thus the nose cone are present in the closed state. Should an accident occur, the impact energy will be absorbed to a certain extent by the at least one energy dissipation element. As a result, not only the coupling components, but also other body surfaces of the nose cone and the frame of the train are protected from damage.
  • the at least one energy-absorbing element of the shock absorber can be regenerative and / or destructive.
  • lighter shocks such as those that occur in shunting operation, can be intercepted by the regenerative energy-consuming elements, with the destructive energy-consuming elements at least partially absorbing the shock energy and converting it into heat and deformation work as soon as a certain impact force is exceeded.
  • the at least one carrier element is designed to be movable relative to the bow flap in the vertical plane.
  • the vertical orientation of the nose flap can therefore be adjusted in certain areas. This also facilitates the installation of the bow door on the bow nose or on the chassis subframe. Joints, which form between the nose flap and the remaining housing of the nose cone, can thereby be easily optimized, whereby a better tightness and streamlinedness of the nose module can be achieved.
  • the at least one carrier element is pivotably articulated in a horizontal plane to a bearing block, wherein the bearing block is fastened to the vehicle undercarriage or to a frame connected to the vehicle undercarriage.
  • a bearing block facilitates the mounting of the front flap kinematics.
  • the nose flap can thereby be quickly and easily secured by its possibly more support elements by a bearing block on the vehicle underframe / frame. Above all, the maintenance of a bearing block for multiple support elements without much effort and can be done quickly.
  • a frame attachable to the vehicle front side is provided, via which the at least one carrier element, the actuating element and the horizontal guide are connected to the vehicle undercarriage.
  • the front side of the vehicle frame By attachable to the front side of the vehicle frame, it is possible to attach all elements of the nose module to a (metal) structure.
  • the entire nose cone module can be manufactured as an overall system and attached with little effort to the vehicle front page. This is especially advantageous if, for example, for lighter accidents only the nose nose needs to be replaced.
  • the frame can be used as an additional shock protection to absorb impact energy in a crash. It is also conceivable to incorporate already known from the prior art energy-absorbing elements, whether regenerative or destructive, in the frame.
  • a bulkhead module having a first nose flap and a second nose flap, the nose flap module for each of the nose flaps each having a swivel mechanism (nose flap kinematics) of the type described above for transferring the corresponding nose flap from its closed state to the open one Condition and vice versa.
  • a swivel mechanism nose flap kinematics
  • the two bow flaps are preferably pivotable in a horizontal plane relative to one another. This provides an optimal opening of the nose, especially in terms of maintenance.
  • FIG. 1 is a perspective view of a nose of a track-guided vehicle with an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of an exemplary embodiment of the Bugklappenmoduls invention in the closed state.
  • 3a is a perspective view of an exemplary embodiment of the Bugklappenmoduls invention in the closed state
  • Figure 3b is a perspective view of the exemplary embodiment of the Bugklappenmoduls invention according to Figure 3a without Bugklappen, the Bugklappen kinematics is mounted on a frame.
  • FIG. 4a is a perspective view of an exemplary embodiment of the device according to the invention for pivoting a nose flap (nose flap kinematics);
  • Fig. 4a wherein the Bugklappen kinematics is mounted on a frame.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a nose of a track-guided vehicle with an exemplary embodiment of the bug flap module 100 according to the invention in the closed state.
  • the bulkhead module 100 has a first nose flap la and a second nose flap 1b.
  • the two bow flaps 1a, 1b can be pivoted relative to one another with the aid of a bow flap kinematics (not shown in FIG. 1) in the horizontal plane.
  • the bow flap kinematics for each of the two bow flaps 1a, 1b has a pivoting device according to the invention for pivoting the two bow flaps 1a, 1b.
  • the two bow flaps 1a, 1b can be transferred from a first, closed state into a second, open state in order to expose a coupling shaft provided on the vehicle front side.
  • the two bow flaps 1a, 1b are pivoted in a horizontal plane to the side surfaces of the nose module 100 in order to expose the coupling shaft. It would also be conceivable, of course, that the two bow flaps la, lb can be opened vertically.
  • FIG. 2 is a perspective view of a first exemplary embodiment of the bug flap module 100 according to the invention in the closed state.
  • Fig. 3a shows a perspective view of a second exemplary embodiment of the Bugklappenmoduls invention 100 in the closed state
  • Fig. 3b shows a perspective view of the exemplary embodiment of the invention
  • Bugklappenmoduls 100 of FIG. 3a without Bugklappen shows the Bugklappen kinematics on a frame 20 is attached.
  • FIG. 4a shows a perspective view of another exemplary embodiment of the device according to the invention for pivoting a bow flap (Folding flap kinematics), while Fig. 4b shows a perspective view of the exemplary embodiment of FIG. 3a, wherein the Bugklappen kinematics is mounted on a frame 20.
  • the Bugklappenmodul 100 shown in the figures Fig. 2, 3a and 4a has a first Bugklappe la and a second Bugklappe lb, wherein the two Bugklappen la, lb are pivotable relative to each other in each case by means of a pivoting device in the horizontal plane.
  • Both the bow flaps la, lb associated pivoting establish the Bugklappen kinematics for pivoting the two bow flaps la, l b.
  • each pivoting device has a total of two support elements 2, 2 ', which on the one hand with the respective front flap la, lb and on the other hand with the in Fig. 2, 3a and Fig. 4a, not shown vehicle undercarriage or frame are connected.
  • the connection of the carrier elements 2, 2 'with the vehicle undercarriage or frame takes place in the case of FIG. 2, Fig. 3a and Fig. 4a illustrated embodiment with the aid of a common for all support elements 2, 2 'bearing block 9a.
  • the bearing block 9a is connected to a frame 20 (not shown in FIGS. 3a and 4a).
  • the frame 20 is preferably releasably connected to the vehicle front end and the vehicle undercarriage.
  • FIG. 2 this is also for the embodiment of FIG. 2 the case.
  • Fig. 3a or Fig. 4a in the embodiments shown, one of the carrier elements 2, 2 'of each flap 1a, 1b, and in detail on the outer carrier element designated by the reference numeral "2", an actuating element 3.
  • the actuating element 3 connected via a gimbal terminal strip 3 'to the frame 20 and serves to pivot the respective support member 2.
  • the actuators 3 are designed as a pneumatic piston cylinder, which are articulated via the gimbal clamping bar 3 'in a horizontal plane pivotally mounted on the vehicle undercarriage or frame 20.
  • the opposite end region of the piston cylinder is articulated on the associated carrier element 2.
  • the support elements 2 are pivoted by the tensile force of the actuating elements 3 in the horizontal plane, starting from the closed state of the bow flaps 1a, 1b shown in the figures.
  • the closing process is analogous to this by a pressure force of the piston cylinder.
  • the support element 2, 2 'further comprises a Verschubmechanlsmus, which is designed to move the front doors la, l b in the longitudinal direction of the support members 2, 2'.
  • the bow flaps in their in Fig. In fig. 2 shown closed state in the longitudinal direction of the support elements 2, 2 'to move.
  • the Verschubmechanlsmus it is also conceivable to use the Verschubmechanlsmus to move the nose flap in its open state in the longitudinal direction of the support members 2, 2 '.
  • the bow flaps 1a, 1b by the Verschubmechanlsmus of at least one support element 2, 2 'in addition to the pivoting movement to the rear (that is, to the vehicle undercarriage too) to be moved or forward. Accordingly, the horizontal joints 12 shown in FIG. 1, which form between the bow flaps 1a, 1b and the remaining housing of the bow nose, can be optimally closed, whereby a better sealing of the nose module 100 is achieved.
  • the Verschubmechanlsmus also serves to effectively prevent friction between the Bugklappen la, lb and the remaining nose cone module during the opening of the Bugklappen la, lb.
  • the Bugklappen la, lb by the Verschubme- mechanism in an advantageous manner in the closed state to the front, ie away from the vehicle, are moved before the Bugklappen la, lb are pivoted into their open state.
  • the bow flaps la, lb are thus spaced from the remaining bow nose module before pivoting.
  • the Verschubmechanlsmus in particular a plurality of pneumatically, hydraulically or electrically controllable actuating cylinder 6, which are designed connecting struts 11 in the longitudinal direction the support elements 2, 2 'to move.
  • the actuating cylinder 6 are connected via the connecting struts 11 with the nose flap la, lb.
  • the actuating cylinder 6 of the Verschubmechanismus with the same medium (compressed air, fluid, electricity) are driven, as is the case for the actuators 3 for pivoting the nose flap.
  • the actuating cylinder 6 are preferably formed as a pneumatic actuating cylinder 6, which over the in Fig. 2 supply lines 15a and 15b are supplied with compressed air.
  • an upper bracket 9b is provided, which is attached to the frame (not shown).
  • This upper bearing block 9b is used for articulating upper connecting struts 11, which can also be controlled via the above-mentioned actuating cylinder 6 and thus moved.
  • a lock 5 is also provided, which serves to support elements 2, 2 'in the open or closed state of the front hatch la, lb relative to the vehicle underframe or frame 20 fix.
  • the lock 5 on a retractable and retractable locking element 7, which is formed in the illustrated embodiment as a pin.
  • the locking element 7 can be moved into a first, extended position (cf., Fig. 3a), in which the support elements 2, 2 'are held in their position, or in a second, recessed position, in which the support elements 2, 2' in a horizontal plane relative to the vehicle undercarriage or frame 20 are pivotable.
  • the four locks 5 are mounted below a guide 4 explained in more detail later in this description of the invention.
  • the designed as a pin locking element 7 is therefore moved vertically through a hole in the horizontal guide 4.
  • the locking elements 7 must be transferred from a first to a second position before the support elements 2 can be pivoted from one end position to the other.
  • the lock 5 on a pneumatically, hydraulically or electrically controllable actuating cylinder, which moves the locking element 7 between the above positions. It is conceivable here to operate the actuating cylinder with the aid of media already used in rail transport, such as compressed air or electricity, which consequently saves costs during installation and operation. In the event that no compressed air or electricity should be present, it is preferred if the locking element 7 remains in its first, extended position in which the support elements 2, 2 'are fixed in their position. For this reason, the locking element 7 can be biased by default in its first position by a spring punch.
  • the horizontal guide 4 is also connected or connectable to the vehicle undercarriage or frame 20 and serves to guide the carrier element 2, 2 'in their horizontal pivoting movement.
  • the horizontal guide 4 has a plurality of stops 10 for limiting the horizontal pivoting range of the support elements 2, 2 '.
  • the stops 10 determine the maximum pivoting range of the support elements 2, 2 'and thus prevent too much pivoting of the bow flaps la, lb. It is advantageous here to attach the stops 10 at least at a first position, which defines the maximum opening state, and at a second position, which prevents a lateral collision of the bow flaps when closing.
  • the carrier elements 2, 2 ' are advantageously equipped with energy dissipation elements 6'. These are used to pick up and convert the energy of light impacts, such as those that can occur in shunting operations, from the direction of the bow door 1.
  • the carrier elements 2, 2 ' are pivotably articulated in the vertical plane relative to the respective nose flap 1 a, 1 b.
  • the vertical orientation of the bow flaps la, lb relative to the vehicle underframe or frame 20 can be adjusted in certain areas. This facilitates the mounting of the nose flaps la, lb on the nose flap kinematics.
  • With reference to the illustration in Fig. 1 can also be horizontal joints 12, which form between the bow flaps la, lb and the remaining housing of the nose cone, thereby easily optimize, creating a better tightness and wind direction of the nose module 100 can be achieved.
  • the bearing block 9a is connected to the vehicle underframe or frame 20.
  • an upper bearing block 9 b is provided, which is mounted on the frame 20.
  • This upper support 9b serves to articulate the connecting struts 11 in which the energy-absorbing elements 6 'are integrated.
  • the connecting struts 11 are articulated in the upper region of the corresponding front flaps 1a, 1b and can assume a certain supporting function.
  • FIGS. 3b and 4b The already mentioned frame 20, via which the carrier elements 2, 2 ', the horizontal guide 4 and also the actuating elements 3 are connected to the vehicle undercarriage, is shown in FIGS. 3b and 4b.
  • the pedestals 9a, 9b provide a link between the support members 2, 2 'and the frame of the frame 20.
  • the pneumatic and electrical supply ducts 21 are also integrated in the frame 20 for the fascia kinematics.
  • the frame 20 is connected to all components of the pivoting device in connection, which is why it is possible to produce the entire nose cone module as an overall system. This entire nose cone module can thus be completely replaced after an accident, in a few steps.
  • the frame 20 can be used as an additional energy dissipation element to additionally absorb impact energy in the event of an impact. It is also conceivable to incorporate already known from the prior art energy absorbing elements in the frame 20.
  • the frame 20 is, as shown in FIG. 3b and Fig. 4b indicated detachably connectable at its rear end to the vehicle undercarriage.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschwenken einer oder mehrerer Bugklappen (1a, 1b) eines spurgeführten Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges. Um zu erreichen, dass das Öffnen und Schließen der Bugklappe möglichst ohne Reibung und ohne Sichtfugen realisiert werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorrichtungmindestens ein mit der Bugklappe (1a, 1b) einerseits und dem Fahrzeuguntergestell andererseits verbundenes Trägerelement (2) aufweist, wobei das Trägerelement (2) in horizontaler Ebene relativ zu dem Fahrzeuguntergestell verschwenkbar undausgebildet ist, beim Verschwenken die Bugklappe (1a, 1b) von einemgeschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand und umgekehrt zu überführen. Ferner weist die Vorrichtung ein mit dem mindestens einen Trägerelement (2) einerseits und dem Fahrzeuguntergestell andererseits verbundenes Betätigungselement (3)auf zum Verschwenken des mindestens einen Trägerelements (2) relativ zu dem Fahrzeuguntergestell. Das mindestens eine Trägerelement (2) weist einen Verschubmechanismus auf, welcher dazu ausgebildet ist, die Bugklappe (1a, 1b), insbesondere im geschlossenen Zustand, in Längsrichtung des Trägerelements (2) zu verschieben.

Description

"Vorrichtung zum Verschwenken einer oder mehrerer Bugklappen eines spurgeführten Fahrzeuges sowie Bugklappenmodul"
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschwenken einer oder mehrerer Bugklappen eines spurgeführten Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges, sowie ein Bugklappenmodul .
Aus der Schienenfahrzeugtechnik ist es bekannt, die Stirnseite eines spurgeführten Fahrzeuges mit einer Schutzverkleidung zu versehen, um die an der Fahrzeugstirnseite vorgesehene Kupplung, und insbesondere den Kupplungskopf vor Witterungseinflüssen wie Schnee, Vereisung, Feuchtigkeit und Schmutz zu schützen, wenn die Kupplung nicht zum Einsatz kommt und in ihrem entkuppelten Zustand vorliegt.
Hierzu kommen sogenannte Bugnasenmodule zum Einsatz, welche an der Fahrzeugstirnseite montiert sind . Ein Bugnasenmodul weist in der Regel mindestens eine Bugklappe auf, welche relativ zu dem Fahrzeuguntergestell und der an der Fahrzeugstirnseite vorgesehenen Kupplung verschwenkbar ist, um bei Bedarf den Kupplungs- schacht freizulegen.
Unter dem Begriff „Bugklappe" wird hierin die Verkleidung des Kupplungsschachtes verstanden, welche in ihrem geschlossenen Zustand den Kupplungsschacht frontseitig abdeckt, um einerseits die Kupplungsbauteile vor Witterungseinflüssen zu schützen und andererseits aerodynamisch nachteilige Frontpartien zu vermeiden, was insbesondere bei stromlinienförmigen Triebzügen wie Hochgeschwindigkeitszügen wichtig ist. Zum Verschwenken der Bugklappe relativ zu dem Fahrzeuguntergestell kommt in der Regel eine Bugklappen-Kinematik zum Einsatz, welche mindestens ein Betätigungselement aufweist und dazu dient, bei Bedarf den Kupplungsschacht und somit den Kupplungskopf freizulegen. Dies ist insbesondere dann erforderlich, um das Fahrzeug in einen kuppelbereiten Zustand zu überführen, oder um beispielsweise aus Wartungsgründen einen Zugang zu dem Kupplungsschacht und den Kupplungsbauteilen zu ermöglichen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verschwenken einer Bugklappe anzugeben, mit welcher die Bugklappe von einer ersten geschlossenen Position in eine zweite geöffnete Position überführbar ist, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnen soll, dass die zum Verschwenken der Bugklappe zum Einsatz kommende Bugklappen-Kinematik möglichst einfach aufgebaut ist aber dennoch zuverlässig funktioniert. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, das Öffnen und Schließen der Bugklappe möglichst ohne Reibung und ohne Sichtfugen realisierbar zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Pa- tentanspruches 1 gelöst.
Demnach wird eine Vorrichtung zum Verschwenken einer Bugklappe vorgeschlagen, welche mindestens ein mit der Bugklappe einerseits und dem Fahrzeuguntergestell andererseits verbundenes Trägerelement und ein mit dem mindestens einen Träger- element einerseits und dem Fahrzeuguntergestell andererseits verbundenes Betätigungselement aufweist. Das mindestens eine Trägerelement ist in horizontaler Ebene relativ zu dem Fahrzeuguntergestell verschwenkbar und ausgebildet, beim Verschwenken die Bugklappe von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand und umgekehrt zu überführen. Das Betätigungselement dient zum Ver- schwenken des mindestens einen Trägerelements relativ zu dem Fahrzeuguntergestell .
Zusätzlich weist das Trägerelement bei der erfindungsgemäßen Lösung einen Ver- schubmechanismus auf, welcher dazu ausgebildet ist, die Bugklappe in Längsrichtung des Trägerelements zu verschieben. Insbesondere ist es angedacht, die Bugklappe in ihrem geschlossenen Zustand in Längsrichtung des Trägerelements zu verschieben. Selbstverständlich ist es jedoch auch denkbar, den Verschubmechanismus zu verwen- den, um die Bugklappe in ihrem geöffneten Zustand in Längsrichtung des Trägelements zu verschieben.
Die erfindungsgemäße Lösung weist eine Vielzahl von Vorteilen auf. Einerseits können die Bugklappen durch den Verschubmechanismus des mindestens einen Trägerelements zusätzlich zu der Schwenkbewegung nach hinten (d . h. auf das Fahrzeuguntergestell zu) bzw. nach vorne verschoben werden. Dementsprechend ist es möglich, Spalte zwischen der Bugklappe und dem restlichen Bugnasenmodul optisch dicht zu schließen, wodurch die Kupplungsbauteile besser geschützt sind. Der Verschubme- chanismus dient ferner dazu, Reibung zwischen der Bugklappe und dem restlichen Bugnasenmodul während dem Öffnen der Bugklappe effektiv zu verhindern. Dazu kann die Bugklappe durch den Verschubmechanismus in vorteilhafter Weise im geschlossenen Zustand nach vorn, d . h. vom Fahrzeuguntergestellt weg, bewegt werden, bevor die Bugklappe in ihren geöffneten Zustand verschwenkt wird . Mit anderen Worten : die Bugklappe wird vor dem Verschwenken vom restlichen Bugnasenmodul beabstandet.
Andererseits zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch ihre Langlebigkeit und geringe Wartungskosten aus. Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Lösung das Betätigungselement nicht direkt an der Bugklappe angreift, sondern mit dem mindestens einen Trägerelement verbunden ist, welches in horizontaler Ebene relativ zu dem Fahrzeuguntergestell verschwenkbar ist, um die Bugklappe von ihrem geschlossenen Zustand in ihren geöffneten Zustand und umgekehrt zu überführen, wirken auf die Lager, welche zum Anlenken des mindestens einen Trägerelements an der Bugklappe und zum Anlenken des Betätigungselements an dem mindestens einen Trägerelement verwendet werden, nur relativ geringe Belastungen. Als Folge dessen können diese Lager in Leichtbauweise ausgeführt sein, was eine Gewichts- und Materialeinsparung zur Folge hat. Der einfache Aufbau der vorgeschlagenen Bugklappen- Kinematik begünstigt zudem die Ansprechzeit der Verschwenkvorrichtung, da die Kraftübertragung praktisch unmittelbar von dem Betätigungselement auf die Bugklappen erfolgt.
Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, dass die Bugklappe auch von hand dadurch geöffnet werden kann, dass von außen an der Bugklappe gezogen wird, um diese in die gewünschte Position zu verfahren. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Verschubmechanismus einen oder mehrere pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ansteuerbare Betätigungszylinder auf, welcher ausgelegt ist, Verbindungsstreben in Längsrichtung des Trägerelements zu verschieben. Der Betätigungszylinder ist über die Verbindungsstreben mit der Bugklappe verbunden. Das Vorsehen eines derartigen Betätigungszylinders bietet die Möglichkeit schnellerer Öffnungsvorgänge, wodurch der Verschubmechanismus zuverlässig und synchron mit dem Betätigungselement zum Verschwenken der Bugklappe geschaltet werden kann. In vorteilhafter Weise wird der Betätigungszylinder des Verschubmechanismus mit demselben Medium (Druckluft, Flüssigkeit, Strom) angesteuert, wie es für das Betätigungselment zum Verschwenken der Bugklappe der Fall ist. Dadurch können bestehende Leitungen mehrfach genutzt werden. Insbesondere ist es hierbei von Vorteil, pneumatische Betätigungszylinder für den Verschubmechanismus vorzusehen, da Druckluft ohnehin häufig im Kupplungsbereich von Schienenfahrzeugen vorliegt.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine mit dem Fahrzeuguntergestell verbundene Verriegelung vorgesehen, welche ein
Feststellelement aufweist. Das Feststellelement ist von einer ersten Position, in welcher das Trägerelement relativ zu dem Fahrzeuguntergestell fixiert ist, in eine zweite Position überführbar, in welcher das Trägerelement in horizontaler Ebene relativ zu dem Fahrzeuguntergestell verschwenkbar ist. Das Feststellelement stellt eine leicht zu realisierende aber dennoch effektive Lösung dar, um bei einem Bugklappenmodul die mindestens eine Bugklappe in der gewünschte Position (d.h. entweder geöffnet oder geschlossen) zu halten. Somit wird auf einfache Weise gewährleistet, dass die Bugklappe auch bei hohen Fahrtgeschwindigkeiten in ihrer gewünschten Position verharrt. Im Hinblick auf vorhergehende Ausführungsform ist es für die zum Einsatz kommende Verriegelung denkbar, dass diese einen pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ansteuerbaren Betätigungszylinder aufweist, um das Feststellelement von seiner ersten Position in die zweite Position zu überführen. Das vorsehen eines derartigen Betätigungszylinders bietet die Möglichkeit schneller Schaltzeiten, wodurch das Fest- Stellelement zuverlässig und synchron mit dem Betätigungselement geschaltet werden kann. Insbesondere ist es bevorzugt, zum Betätigen des Feststellelements einen pneumatisch ansteuerbaren Betätigungszylinder vorzusehen, da Schienenfahrzeuge in der Regel bereits mit Druckluftleitungen zur pneumatischen Steuerung anderer Komponenten ausgerüstet sind. Selbstverständlich ist es allerdings auch denkbar, andere Schaltmedien wie Hydraulik oder Elektrik zu verwenden.
Andererseits ist es aber auch denkbar, wenn die Verriegelung einen Federstempel aufweist, welcher mit dem Feststellelement derart zusammenwirkt, dass das Feststellelement in seiner ersten Position vorgespannt ist. Diese Realisierung ist somit unab- hängig von Schaltmedien wie Pneumatik, Hydraulik oder Elektrik und insbesondere robuster im Vergleich zu einem pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ansteuerbaren Betätigungszylinder. Als Federstempel kann ein kostengünstiges Standardbauteil eingesetzt werden, welches bei möglichen Reparaturen ohne größeren Aufwand erneuert werden kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher die Verriegelung einen Federstempel aufweist, ist ferner eine manuell betätigbare Notentriegelung vorgesehen, welche über ein Notentriegelungselement auslösbar ist, zum Überführen des Feststellelements von seiner ersten Position in seine zweite Position. Sollte es beispielsweise aufgrund einer Störung nicht möglich sein, die Verriegelung anzusteuern, um das Feststellelement zu aktivieren, kann mit Hilfe der manuell betätigbaren Notentriegelung das Feststellelement von seiner ersten Position in seine zweite Position überführt werden, um die Bugklappe zu öffnen. Die manuell betätigbare Notentriegelung weist einen Mechanismus auf, mit welchem die Bugklappe von Hand geöffnet werden kann. Hierzu ist es beispielsweise denkbar, als Notentriegelungselement einen manuell betätigbaren Entriegelungshebel vorzusehen.
In einer weiteren vorteilhaften Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine horizontale Führung vorgesehen, mit welcher das mindestens eine Trägerelement zusammenwirkt. Diese Führung ist mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden und dient dazu, die horizontale Schwenkbewegung des mindestens einen Trägerelements relativ zu dem Fahrzeuguntergestell zu führen. Durch diese horizontale Führung kann ein Großteil der Gewichtskraft der mit dem Trägerelement verbundenen Bugklappe direkt in das Fahrzeuguntergestell bzw. in einen mit dem Fahrzeuguntergestell verbundenen Rahmen abgeleitet werden. Folglich werden die Lager, über die das Trägerelement mit der Bugklappe bzw. mit dem Fahrzeuguntergestell/Rahmen angelenkt ist, entlastet und laufen verschleißärmer. In einer vorteilhaften Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform ist es denkbar, dass die Führung mindestens einen Anschlag aufweist zum Begrenzen des horizontalen Schwenkbereiches des Trägerelements. Damit kann in einer leicht zu realisierenden aber effektiven Weise der Verschwenkbereich der Bugklappe festgelegt werden. Es kann damit ausgeschlossen werden, dass die Bugklappe zu weit geöffnet wird und möglicherweise wichtige Bereiche der Bugnase, wie beispielsweise eine seitlich in der Bugnase vorgesehene Serviceklappe, überdeckt und damit unzugänglich macht. Im Schließungsfall wird dadurch garantiert, dass sich die Bugklappe an der für sie vorgesehenen Stelle positioniert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Trägerelement eine Stoßsicherung mit mindestens einem Energieverzehrelement aufweist. Das mindestens eine Energieverzehrelement kann dabei destruktiv und/oder regenerativ ausgebildet sein. Durch das Vorsehen einer derartigen Stoßsicherung können die von dem Bugklappenmodul aufgenommenen Kupplungsbauteile in einem Crashfall effektiv vor Beschädigungen geschützt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass im Fahrbetrieb üblicherweise die Bugklappe und damit auch die Bugnase im geschlossenen Zustand vorliegen. Sollte es zu einem Unfall kommen, wird die Aufprallenergie bis zu einem bestimmten Maß von dem mindestens einen Energieverzehrelement aufgenommen. Dadurch werden nicht nur die Kupplungsbauteile, sondern auch weitere Karosserieflächen der Bugnase sowie das Rahmengestell des Zuges vor Beschädigungen geschützt. Das mindestens eine Energieverzehrelement der Stoßsicherung kann regenerativ und/oder destruktiv ausgebildet sein. So ist es beispielsweise denkbar eine Reihenschaltung von regenerativen und destruktiven Energieverzehrelementen vorzusehen. Dabei können leichtere Stöße, wie sie beispielsweise im Rangierbetrieb auftreten, von den regenerativen Energieverzehrelementen abgefangen werden, wobei ab dem Überschreiten einer bestimmten Stoßkraft die destruktiven Energieverzehrelemente die Stoßenergie zumindest teilweise aufnehmen und in Wärme und Verformungsarbeit umwandeln.
Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass das mindes- tens eine Trägerelement relativ zu der Bugklappe in der vertikalen Ebene beweglich ausgebildet. Die vertikale Ausrichtung der Bugklappe kann demnach in gewissen Bereichen justiert werden. Dies erleichtert folglich auch die Montage der Bugklappe an der Bugnase bzw. am Fahrzuguntergestell . Fugen, welche sich zwischen der Bugklappe und dem restlichen Gehäuse der Bugnase bilden, lassen sich hierdurch leicht optimieren, wodurch eine bessere Dichtigkeit und Windschnittigkeit des Bugnasenmoduls erreicht werden kann.
In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist das mindestens eine Trägerelement in horizontaler Ebene verschwenkbar an einem Lagerbock angelenkt, wobei der Lagerbock an dem Fahrzeuguntergestell bzw. einem mit dem Fahrzeuguntergestell verbundenen Rahmen befestigt ist. Durch das Vorsehen eines Lager- bockes wird die Montage der Bugklappen-Kinematik erleichtert. Die Bugklappe kann dadurch über ihre möglicherweise mehreren Trägerelemente schnell und einfach durch einen Lagerbock am Fahrzeuguntergestell/Rahmen befestigt werden. Vor allem kann die Wartung an einem Lagerbock für mehrere Trägerelemente ohne größeren Aufwand und schnell erfolgen.
Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn ein an der Fahrzeugstirnseite befestigbarer Rahmen vorgesehen ist, über welchen das mindestens eine Trägerelement, das Betätigungselement und die horizontale Führung mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden sind. Durch den an der Fahrzeugstirnseite befestigbaren Rahmen ist es möglich, sämtliche Elemente des Bugnasenmoduls an einer (Metall-)Struktur zu befestigen. Somit kann das gesamte Bugnasenmodul als Gesamtsystem hergestellt werden und mit wenig Aufwand and der Fahrzeugstirnseite befestigt werden. Dies ist vor allem von Vorteil, wenn beispielsweise nach leichteren Unfällen nur die Bugnase ersetzt werden muss.
Ferner kann der Rahmen als zusätzliche Stoßsicherung genutzt werden um in einem Crash-Fall Stoßenergie aufzunehmen. Dabei ist es auch denkbar, bereits aus dem Stand der Technik bekannte Energieverzehrelemente, ob regenerativ oder destruktiv, in den Rahmen einzuarbeiten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht ein Bugklappenmodul mit einer ersten Bugklappe und einer zweiten Bugklappe vor, wobei das Bugklappenmodul für jede der Bugklappen jeweils eine Verschwenkvorrichtung (Bugklappen-Kinematik) der vorstehend beschriebenen Art aufweist zum Überführen der entsprechenden Bugklappe von ihrem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand und umgekehrt. Indem der Kupplungsschacht an der Fahrzeugstirnseite mit H ilfe von zwei relativ zum Fahrzeuguntergestell verschwenkbare Bugklappen abgedeckt wird, ist es möglich (bei Bedarf) nur Teilbereiche der Bugnase freizulegen. Weiterhin wird mit der zweiteiligen Ausführung erreicht, dass weniger Gewichtskraft auf den einzelnen Trägerelementen lastet, was wiederum die Lager schont. Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen Bugklappenmodul die beiden Bugklappen in horizontaler Ebene relativ zueinander verschwenkbar. Dadurch bietet sich eine optimale Öffnung der Bugnase, gerade im Bezug auf die Wartungsarbeiten.
Im Folgenden werden mögliche Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen :
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Bugnase eines spurgeführten Fahr- zeuges mit einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Bugklappenmoduls im geschlossenen Zustand;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls im geschlossenen Zustand;
Fig. 3a eine perspektivische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls im geschlossenen Zustand;
Fig. 3b eine perspektivische Darstellung der exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls gemäß Fig. 3a ohne Bugklappen, wobei die Bugklappen-Kinematik an einem Rahmen angebracht ist;
Fig. 4a eine perspektivische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschwenken einer Bugklappe (Bug- klappen-Kinematik); und
Fig. 4b eine perspektivische Darstellung der exemplarischen Ausführungsform
gemäß Fig. 4a, wobei die Bugklappen-Kinematik an einem Rahmen angebracht ist.
In der nachfolgenden detaillierten Figurenbeschreibung sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit identischen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Bugnase eines spurgeführten Fahrzeuges mit einer exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls 100 im geschlossenen Zustand. Das Bugklappenmodul 100 weist eine erste Bugklappe la und eine zweite Bugklappe l b auf. Die beiden Bugklappen la, lb können mit Hilfe einer in Fig. 1 nicht gezeigten Bugklappen-Kinematik in der horizontalen Ebene relativ zueinander verschwenkt werden. Wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 2 und 3 näher beschrieben wird, weist die Bugklappen-Kinematik für jede der beiden Bugklappen la, lb eine erfindungsge- mäße Verschwenkvorrichtung zum Verschwenken der beiden Bugklappen la, lb auf.
Durch das Vorsehen einer derartigen Bugklappen-Kinematik sind die beiden Bugklappen la, lb von einem ersten, geschlossenen Zustand in einen zweiten, geöffneten Zustand überführbar, um einen an der Fahrzeugstirnseite vorgesehenen Kupplungs- schacht freizulegen. Bei den hierin exemplarisch dargestellten Ausführungsbeispielen werden die beiden Bugklappen la, lb in horizontaler Ebene zu den Seitenflächen des Bugnasenmoduls 100 verschwenkt um den Kupplungsschacht freizulegen. Denkbar wäre es selbstverständlich auch, dass sich die beiden Bugklappen la, lb in der Vertikalen öffnen lassen.
Im Folgenden werden mit Bezug auf die Figur 2, die Figuren 3a und 3b und mit Bezug auf die Figuren 4a und 4b drei exemplarische Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls 100 beschrieben. Im Einzelnen zeigt Fig . 2 eine perspektivische Darstellung einer ersten exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls 100 im geschlossenen Zustand.
Die Fig. 3a zeigt eine perspektivische Darstellung einer zweiten exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls 100 im geschlossenen Zustand, während Fig. 3b eine perspektivische Darstellung der exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bugklappenmoduls 100 gemäß Fig. 3a ohne Bugklappen zeigt, wobei die Bugklappen-Kinematik an einem Rahmen 20 angebracht ist.
Fig. 4a zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschwenken einer Bugklappe (Bugklappen-Kinematik), während Fig. 4b eine perspektivische Darstellung der exemplarischen Ausführungsform gemäß Fig. 3a zeigt, wobei die Bugklappen-Kinematik an einem Rahmen 20 angebracht ist. Das in den Figuren Fig. 2, 3a und 4a dargestellte Bugklappenmodul 100 weist eine erste Bugklappe la und eine zweite Bugklappe lb auf, wobei die beiden Bugklappen la, lb jeweils mit Hilfe einer Verschwenkvorrichtung in der horizontalen Ebene relativ zueinander verschwenkbar sind . Die beiden den Bugklappen la, lb zugeordneten Verschwenkvorrichtungen begründen die Bugklappen-Kinematik zum Verschwenken der beiden Bugklappen la, l b.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 2 sowie 3a, b und 4a, b der Aufbau und die Funktionsweise der Bugklappen-Kinematik zum Verschwenken der beiden Bugklappen la, lb beschrieben.
Wie in Fig . 2, 3a oder Fig. 4a dargestellt, weist jede Verschwenkvorrichtung insgesamt zwei Trägerelemente 2, 2' auf, welche einerseits mit der jeweiligen Bugklappe la, lb und andererseits mit dem in Fig . 2, 3a und Fig. 4a nicht dargestellten Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen verbunden sind. Die Verbindung der Trägerelemente 2, 2' mit dem Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen erfolgt bei dem in Fig . 2, Fig . 3a und Fig. 4a dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines für alle Trägerelemente 2, 2' gemeinsamen Lagerbockes 9a.
Ausweislich der Darstellung in Fig . 3b oder Fig . 4b ist bei dem gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel der Lagerbock 9a mit einem Rahmen 20 (in Fig . 3a und Fig. 4a nicht dargestellt) verbunden. Der Rahmen 20 ist mit der Fahrzeugstirnseite und dem Fahrzeuguntergestell vorzugsweise lösbar verbunden. Selbstverständlich ist dies auch für die Ausführungsform nach Fig . 2 der Fall . Wie es den Darstellung in Fig . 2, Fig. 3a oder Fig . 4a entnommen werden kann, ist bei den gezeigten Ausführungsbeispielen an je einem der Trägerelemente 2, 2' einer jeden Bugklappe la, lb, und im Einzelnen an dem mit der Bezugsziffer„2" bezeichneten äußeren Trägerelement, ein Betätigungselement 3 angebracht. Andererseits ist das Betätigungselement 3 über eine kardanische Klemmleiste 3' mit dem Rahmen 20 verbunden und dient dazu das jeweilige Trägerelement 2 zu verschwenken. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Betätigungselemente 3 als pneumatische Kolbenzylinder ausgeführt, welche über die kardanische Klemmleiste 3' in horizontaler Ebene verschwenkbar an dem Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen 20 angelenkt sind . Der gegenüberliegende Endbereich des Kolbenzylinders ist an dem zugehörigen Trägerelement 2 angelenkt. Bei Betätigung des Betätigungselements 3 werden - ausgehend von dem in den Figuren dargestellten geschlossenen Zustand der Bugklappen la, l b - die Trägerelemente 2 durch die Zugkraft der Betätigungselemente 3 in der horizontalen Ebene verschwenkt. Infolgedessen öffnen sich die an den jeweiligen Trägerelementen 2, 2' angebrachte Bugklappen la, lb. Der Schließ- Vorgang erfolgt analog hierzu durch eine Druckkraft des Kolbenzylinders.
Bei dem in der Fig . 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Trägerelement 2, 2' ferner einen Verschubmechanlsmus auf, welcher ausgebildet ist, die Bugklappen la, l b in Längsrichtung der Trägerelemente 2, 2' zu verschieben. Insbesondere ist es angedacht, die Bugklappen in ihrem in Fig . 2 gezeigten geschlossenen Zustand in Längsrichtung der Trägerelemente 2, 2' zu verschieben. Selbstverständlich ist es jedoch auch denkbar, den Verschubmechanlsmus zu verwenden, um die Bugklappe in ihrem geöffneten Zustand in Längsrichtung der Trägelemente 2, 2' zu verschieben. Somit können die Bugklappen la, lb, durch den Verschubmechanlsmus des mindes- tens einen Trägerelements 2, 2' zusätzlich zur Schwenkbewegung nach hinten (d. h. auf das Fahrzeuguntergestell zu) bzw. nach vorne verschoben werden. Dementsprechend lassen sich die in Fig. 1 dargestellten horizontalen Fugen 12, welche sich zwischen den Bugklappen la, lb und dem restlichen Gehäuse der Bugnase bilden, optimal schließen, wodurch eine bessere Abdichtung des Bugnasenmoduls 100 er- reicht wird.
Der Verschubmechanlsmus dient ferner dazu, Reibung zwischen den Bugklappen la, lb und dem restlichen Bugnasenmodul während des Öffnens der Bugklappen la, lb, effektiv zu verhindern. Dazu können die Bugklappen la, lb durch den Verschubme- chanismus in vorteilhafter Weise im geschlossenen Zustand nach vorn, d. h. vom Fahrzeuguntergestellt weg, bewegt werden, bevor die Bugklappen la, lb in ihren geöffneten Zustand verschwenkt werden. Die Bugklappen la, lb werden somit vor dem Verschwenken vom restlichen Bugnasenmodul beabstandet. Wie es ebenfalls der Fig . 2 entnommen werden kann, weist der Verschubmechanlsmus insbesondere mehrere pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ansteuerbaren Betätigungszylinder 6 auf, welche ausgelegt sind, Verbindungsstreben 11 in Längsrichtung der Trägerelemente 2, 2' zu verschieben. Die Betätigungszylinder 6 sind über die Verbindungsstreben 11 mit der Bugklappe la, lb verbunden. Vorzugsweise werden die Betätigungszylinder 6 des Verschubmechanismus mit demselben Medium (Druckluft, Flüssigkeit, Strom) angesteuert, wie es für die Betätigungselemente 3 zum Verschwenken der Bugklappe der Fall ist. Insbesondere bedeutet dies, dass die Betätigungszylinder 6 vorzugsweise als pneumatische Betätigungszylinder 6 ausgebildet sind, welche über die in Fig . 2 dargestellte Versorgungsleitungen 15a und 15b mit Druckluft versorgt werden. An dieser Stelle sei erwähnt, dass bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform zusätzlich zu dem (unteren) Lagerbock 9a ein oberer Lagerbock 9b vorgesehen ist, welcher am Rahmen (nicht dargestellt) angebracht ist. Dieser obere Lagerbock 9b dient zum Anlenken oberer Verbindungsstreben 11, welche ebenfalls über die oben bereits erwähnten Betätigungszylinder 6 angesteuert und somit verschoben werden können.
Bei dem in den Figuren 3a, b und 4a, b dargestellten Ausführungsbeispielen ist ferner eine Verriegelung 5 vorgesehen, welche dazu dient, die Trägerelemente 2, 2' im geöffneten bzw. geschlossenen Zustand der Bugklappe la, l b relativ zum Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen 20 zu fixieren. Dazu weist die Verriegelung 5 ein aus- und einfahrbares Feststellelement 7 auf, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Stift ausgebildet ist. Das Feststellelement 7 kann in eine erste, ausgefahrene Position (vgl . Fig . 3a), in welcher die Trägerelemente 2, 2' in ihrer Position gehalten werden, oder in eine zweite, versenkte Position bewegt werden, in welcher die Trägerelemente 2, 2' in horizontaler Ebene relativ zu dem Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen 20 verschwenkbar sind. Insbesondere ist es dabei von Vorteil das Feststellelement 7 als einen versenkbaren Stift auszuführen.
In vorteilhafter Weise sind die Vierriegelungen 5 unterhalb einer im weiteren Verlauf dieser Erfindungsbeschreibung näher erläuterten Führung 4 angebracht. Das als Stift ausgeführte Feststellelement 7 wird demzufolge vertikal durch eine Bohrung in der horizontalen Führung 4 bewegt.
Wie oben bereits erwähnt, müssen die Feststellelemente 7 von einer ersten in eine zweite Position überführt werden, bevor die Trägerelemente 2 von einer Endposition in die andere verschwenkt werden können. Zu diesem Zweck weist die Verriegelung 5 einen pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ansteuerbaren Betätigungszylinder auf, welcher das Feststellelement 7 zwischen den obengenannten Positionen bewegt. Es ist dabei denkbar, den Betätigungszylinder mit Hilfe ohnehin im Schienenverkehr verwendeter Medien, wie Druckluft oder Strom, zu betreiben, was folglich Kosten bei Einbau und Betrieb spart. Für den Fall, dass keine Druckluft bzw. Strom vorhanden sein sollte, ist es Bevorzugt, wenn das Feststellelement 7 in seiner ersten, ausgefahrenen Position verharrt, in welcher die Trägerelemente 2, 2' in ihrer Position fixiert sind . Aus diesem Grund kann das Feststellelement 7 standardgemäß durch einen Federstempel in seiner ersten Position vorgespannt sein.
In Anbetracht der oben genannten standardgemäßen Vorspannung durch einen Federstempel, ist es ferner denkbar einen manuellen Notentriegelungsmechanismus für das Feststellelement 7 vorzusehen. Fällt die automatische Ansteuerung des Feststel lelements 7 aus, so kann dieses über ein Notentriegelungselement 8 aus seiner ersten, ausgefahrenen Position in seine zweite, versenkte Position überführt werden. Dies könnte beispielsweise dazu genutzt werden, um die Bugklappe 1 manuell für Wartungsarbeiten zu öffnen. Vorzugsweise wird hierfür ein Hebel verwendet, mit welchem das als Öse ausgebildete Notentriegelungselement 8 betätigt wird . Wie in den Figuren 3a und 4a dargestellt, werden die Trägerelemente 2, 2' auf einer oben bereits erwähnten, horizontalen Führung 4 mit Hilfe von keilförmigen Gleitelementen 13 geführt. Die horizontale Führung 4 ist ebenfalls mit dem Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen 20 verbunden oder verbindbar und dient dazu die Trägerelement 2, 2' in ihrer horizontalen Verschwenkbewegung zu führen. Durch die horizontale Füh- rung der Trägerelemente 2, 2' wird ein Großteil der Gewichtskraft der jeweiligen mit den Trägerelementen 2, 2' verbundenen Bugklappe la, lb direkt in das Fahrzeuguntergestell bzw. in den Rahmen 20 abgeleitet. Entsprechend können die Lager 14a, 14b der Trägerelemente 2, 2' entlastet werden, was zu einer längeren Standzeit führt. Darüber hinaus weist die horizontale Führung 4 mehrere Anschläge 10 zum Begrenzen des horizontalen Schwenkbereichs der Trägerelemente 2, 2' auf. In anderen Worten, die Anschläge 10 bestimmen den maximalen Verschwenkbereich der Trägerelemente 2, 2' und verhindern somit ein zu starkes Verschwenken der Bugklappen la, lb. Dabei ist es von Vorteil, die Anschläge 10 zumindest an einer ersten Position, die den maxi- malen Öffnungszustand definiert, sowie an einer zweiten Position, die ein seitliches Aufeinanderprallen der Bugklappen beim Schließen verhindert, anzubringen. In den beiden Ausführungsformen gemäß den Figuren 3a, b und 4a, b der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Trägerelement 2, 2' in vorteilhafter Weise mit Energieverzehrelementen 6' ausgestattet. Diese werden dazu genutzt die Energie leichter Stöße, wie sie beispielsweise im Rangierbetrieb entstehen können, aus Rich- tung der Bugklappe 1 aufzunehmen und umzuwandeln. Im Falle destruktiver Energieverzehrelemente 6' kann ein Aufprall mit höheren Geschwindigkeiten zumindest zu einem gewissen Teil abgedämpft werden. Dies geschieht durch die Umwandlung der Stoßenergie in Verformungsarbeit und Wärme. Alternativ ist es auch denkbar das Energieverzehrelement 6' regenerativ, zum Beispiel als Federelement, auszuführen. Gerade im Rangierbetrieb, können dadurch kleinere Stöße abgefedert werden um die Karosserie der Bugnase vor Schäden zu bewahren. Es ist selbstverständlich ebenfalls denkbar eine Kombination von regenerativen und destruktiven Energieverzehrelementen 6', ob parallel oder in Reihe geschaltet, für diesen Zweck vorzusehen.
Es sei angemerkt, dass es selbstverständlich auch bei den Ausführungsformen gemäß Figuren 3a, b und 4a, b denkbar wäre, die Trägerelemente 2, 2' mit Betätigungszylindern 6 auszustatten, wie es mit Bezug auf die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform bereits beschrieben wurden. Ferner ist es auch vorstellbar, eine Kombination beider Ausführungsformen zu verwirklichen. Es sind somit auch Betätigungszylinder 6 mit integrierten Energieverzehrelementen 6' denkbar.
Aus den Figuren 3a und 4a ist es ersichtlich, dass die Trägerelemente 2, 2' relativ zu der jeweiligen Bugklappe la, lb in der vertikalen Ebene verschwenkbar angelenkt sind . Die vertikale Ausrichtung der Bugklappen la, lb relativ zu dem Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen 20 kann in gewissen Bereichen justiert werden. Dies erleichtert die Montage der Bugklappen la, lb an der Bugklappen-Kinematik. Mit Bezug auf die Darstellung in Fig. 1 lassen sich ferner horizontale Fugen 12, welche sich zwischen den Bugklappen la, lb und dem restlichen Gehäuse der Bugnase bilden, hierdurch leicht optimieren, wodurch eine bessere Dichtigkeit und Windschnittigkeit des Bugnasenmoduls 100 erreicht werden kann.
Die Trägerelemente 2, 2' können - wie bereits erwähnt - in der horizontalen Ebene verschwenkbar an dem gemeinsamen Lagerbock 9a sein. Der Lagerbock 9a ist mit dem Fahrzeuguntergestell bzw. Rahmen 20 verbunden. Bei den in den Figuren 3a, b und 4a, b gezeigten Ausführungsformen ist ebenfalls zusätzlich zu dem (unteren) Lagerbock 9a ein oberer Lagerbock 9b vorgesehen, welcher am Rahmen 20 angebracht ist. Dieser obere Lagebock 9b dient zum Anlenken der Verbindungsstreben 11, in denen die Energieverzehrelemente 6' integriert sind. Die Verbindungsstreben 11 sind andererseits im oberen Bereich der entsprechenden Bugklappen la, lb angelenkt und können eine gewisse Abstützfunktion übernehmen.
Der bereits genannte Rahmen 20, über welchen die Trägerelemente 2, 2', die horizontale Führung 4 und auch die Betätigungselemente 3 mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden sind, ist in den Figuren 3b und 4b dargestellt. Wie gezeigt, stellen die Lagerböcke 9a, 9b ein Verbindungsglied zwischen den Trägerelementen 2, 2' und dem Gestell des Rahmens 20 dar. Im Rahmen 20 integriert sind ferner die pneumatischen und elektrischen Versorgungsleitungen 21 für die Bugklappen-Kinematik. Der Rahmen 20 steht mit sämtlichen Bauteilen der Verschwenkvorrichtung in Verbindung, weshalb es möglich ist, das gesamte Bugnasenmodul als Gesamtsystem herzustellen. Dieses gesamte Bugnasenmodul kann also nach einem Unfall, in wenigen Schritten, komplett ersetzt werden.
Ferner kann der Rahmen 20 als zusätzliches Energieverzehrelement genutzt werden, um zusätzlich Stoßenergie im Falle eines Aufpralls aufzunehmen. Dabei ist es auch denkbar, bereits aus dem Stand der Technik bekannte Energieverzehrelemente in den Rahmen 20 einzuarbeiten.
Der Rahmen 20 ist, wie in Fig . 3b und Fig. 4b angedeutet, an seinem hinteren Ende mit dem Fahrzeuguntergestell lösbar verbindbar.
Die Erfindung ist nicht auf das unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin beschriebener Merkmale.
Bezugzeichenliste la, lb Bugklappe
2, 2' Trägerelement
3 Betätigungselement
3' kardanische Klemmleiste
4 horizontale Führung
5 Verriegelungselement
6 Betätigungszylinder
6' Energieverzehrelement
7 Feststellelement
8 Notentriegelungselement
9a, 9b Lagerbock
10 Anschlag
11 Verbindungsstreben
12 horizontale Fuge
13 Gleitkeil
14a, 14b Lager
15a, 15b Versorgungsleitung
20 Rahmen
21 Versorgungsleitungen
100 Bugklappenmodul

Claims

"Vorrichtung zum Verschwenken einer oder mehrerer Bugklappen eines spurgeführten Fahrzeuges sowie Bugklappenmodul" Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Verschwenken einer oder mehrerer Bugklappen (la, lb) eines spurgeführten Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
mindestens ein mit der Bugklappe (la, lb) einerseits und dem Fahrzeuguntergestell des spurgeführten Fahrzeugs andererseits verbundenes Trägerelement (2), welches in horizontaler Ebene relativ zu dem Fahrzeuguntergestell verschwenkbar und ausgebildet ist, beim Verschwenken die Bugklappe (la, lb) von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand und umgekehrt zu überführen; und
ein mit dem mindestens einen Trägerelement (2) einerseits und dem Fahrzeuguntergestell andererseits verbundenes Betätigungselement (3) zum Verschwenken des mindestens einen Trägerelements (2) relativ zu dem Fahrzeuguntergestell;
wobei das mindestens eine Trägerelement (2) einen Verschubmechanismus aufweist, welcher ausgebildet ist, die Bugklappe (la, lb) insbesondere im geschlossenen Zustand in Längsrichtung des Trägerelements (2) zu verschieben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
wobei der Verschubmechanismus einen oder mehrere pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ansteuerbaren Betätigungszylinder (6) aufweist, welcher ausge- legt ist, Verbindungsstreben (11) in Längsrichtung des Trägerelements zu verschieben, wobei der Betätigungszylinder (6) über die Verbindungsstreben (11) mit der Bugklappe (la, lb) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Vorrichtung ferner eine mit dem Fahrzeuguntergestell verbundene Verriegelung (5) mit einem Feststellelement (7) aufweist, wobei das Feststellelement (7) von einer ersten Position, in welcher das Trägerelement (1) relativ zu dem Fahrzeuguntergestell fixiert ist, in eine zweite Position überführbar ist, in welcher das Trägerelement (2) in horizontaler Ebene relativ zu dem Fahrzeuguntergestell verschwenkbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
wobei die Verriegelung (5) einen pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ansteuerbaren Betätigungszylinder aufweist zum Überführen des Feststellelements (7) von der ersten Position in die zweite Position.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
wobei die Verriegelung einen Federstempel aufweist, welcher mit dem Feststellelement (7) derart zusammenwirkt, dass das Feststellelement (7) in seiner ersten Position vorgespannt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
wobei die Verriegelung (2) eine manuell betätigbare Notentriegelung aufweist, welche über ein Notentriegelungselement (8) auslösbar ist, zum Überführen des Feststellelements (7) von seiner ersten Position in die zweite Position.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das mindestens eine Trägerelement (2) auf einer mit dem Fahrzeuguntergestell verbundenen Führung (4) in horizontaler Ebene verschwenkbar angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
wobei die Führung (4) mindestens einen Anschlag (10) aufweist zum Begrenzen des horizontalen Schwenkbereiches des Trägerelements (2).
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Trägerelement (2) eine Stoßsicherung mit mindestens einem Energieverzehrelement (6') aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6,
wobei das mindestens eine Energieverzehrelement (6') destruktiv und/oder regenerativ ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Trägerelement (2) relativ zu der Bugklappe (la, lb) in vertikaler Ebene verschwenkbar angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das mindestens eine Trägerelement (2) in horizontaler Ebene
verschwenkbar an einem mit dem Fahrzeuguntergestell verbundenen Lagerbock (9) angelenkt ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ferner ein an der Fahrzeugstirnseite befestigbarer Rahmen (20) vorgesehen ist, über welchen das Trägerelement (2), das Betätigungselement (3) und die horizontale Führung (4) mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden ist.
14. Bugklappenmodul mit einer ersten Bugklappe (la) und einer zweiten Bugklappe (lb), wobei das Bugklappenmodul für jede der Bugklappen (la, lb) jeweils eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist zum Überführen der entsprechenden Bugklappe (la, lb) von ihrem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand und umgekehrt.
EP11725077.9A 2010-06-10 2011-06-10 Vorrichtung zum verschwenken einer oder mehrerer bugklappen eines spurgeführten fahrzeuges sowie bugklappenmodul Active EP2580100B1 (de)

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