EP2998182A1 - Drive unit for a step of a rail vehicle, step unit, and rail vehicle with a step unit - Google Patents
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- EP2998182A1 EP2998182A1 EP15185702.6A EP15185702A EP2998182A1 EP 2998182 A1 EP2998182 A1 EP 2998182A1 EP 15185702 A EP15185702 A EP 15185702A EP 2998182 A1 EP2998182 A1 EP 2998182A1
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- EP
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- telescopic guide
- tread
- lifting rod
- drive
- linear drive
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D23/00—Construction of steps for railway vehicles
- B61D23/02—Folding steps for railway vehicles, e.g. hand or mechanically actuated
- B61D23/025—Folding steps for railway vehicles, e.g. hand or mechanically actuated electrically or fluid actuated
Definitions
- the invention is in the field of rail vehicle technology and in particular relates to a drive unit for a tread of a rail vehicle.
- the invention also relates to a tread unit, as well as a rail vehicle with a tread unit.
- the DE 195 31 284 A1 describes a rail vehicle in which below a door a transverse to the carriage longitudinal axis displaceable control part is arranged. At the control part is acted upon by a first and second linear actuator tread surface hinged. The tread surface can be pivoted from a rest position located within the specified clearance gauge of the rail vehicle into a horizontal position which is at the same level as the vehicle floor of the rail vehicle.
- EP 0 940 315 B1 describes a movable step for rail vehicles, which is designed as a folding stage and is opened by means of an electric motor against the force of a step acting on the tread in the retraction spring.
- An armature brake is provided for the electric motor to hold the folding stage in the open position without having to energize the electric motor.
- the EP 1 826 063 A1 describes a transport vehicle having an access device movable relative to the chassis of the transport vehicle, which is moved between an extended position in which said access device is near a curb or a curb and a retracted position in which said access device has moved back under the vehicle chassis , is movable.
- the transport vehicle further comprises a transfer system for the access device, wherein the transfer system is filled with a gas and is movable in the manner of a bellows between a folded state and an opened state.
- the displacement system is connected to the access device such that the displacement system in its opened state, the access device in their brings out extended position and brings the access device in its retracted position in its folded state.
- EP 1 826 063 A1 requires a complex pneumatic system and a pressure-tight bellows. However, this is susceptible to mechanical damage.
- a drive unit in particular for a tread of a rail vehicle, has a linear drive and a telescopic guide.
- the linear drive comprises a housing and a push rod driven in an axial direction of movement relative to the housing.
- the telescopic guide comprises a relative to the housing of the linear drive fixed outer bearing and a relative to the outer bearing in an axial direction of the telescopic guide displaceable lifting rod.
- the lifting rod is displaceable by means of the push rod of the linear drive relative to the outer bearing in the axial direction.
- the axial direction of movement of the push rod is parallel to the axial direction of the Telescopic guide, and the lifting rod is supported for receiving forces acting perpendicular to the axial direction on the outer bearing of the telescopic guide.
- the telescopic guide serves to guide the lifting rod in the axial direction and to absorb the force acting on the lifting rod in the transverse or radial forces that occur in use of the tread, and to initiate the car body of the rail vehicle.
- the lifting rod is preferably held without play in the radial direction, wherein it is movable in the axial direction. The movement of the lifting rod can thereby be limited to a 1-dimensional movement in the axial direction.
- the linear drive In contrast to the telescopic guide, which absorbs the forces occurring when using the tread, the linear drive, however, has to absorb any external forces, since it only has the function to move the lifting rod in the axial direction.
- the linear drive can therefore be dimensioned smaller.
- the linear drive only has to apply a force which is sufficient to move the lifting rod together with the load-free tread on itself, possibly against an example mechanical return element.
- only axial forces act on the linear drive.
- the drive unit can therefore be regarded as a direct drive, since the linear movement of the linear drive is converted directly into the movement of the tread.
- the linear drive can for example be attached to the outer bearing of the telescopic guide and be supported by this.
- the housing of the linear drive can be fixed directly to the outer bearing of the telescopic guide or rigidly via corresponding retaining elements.
- the drive unit can then be used as a preassembled unit be provided for attachment to the car body.
- the drive unit may be detachably connected to the carbody or load-bearing structures to ensure easy interchangeability.
- the linear drive and the telescopic guide are each fastened individually, for example on the car body or load-bearing structures which are fixed to the car body.
- the linear drive is fixed relative to the outer bearing of the telescopic guide and thus allows movement of the lifting rod relative to the outer bearing.
- the drive unit is used for realizing the entry stroke for the driver, without being limited thereto.
- the linear drive is preferably an electric adjusting element, as a result of which complicated pneumatic or hydraulic drives are avoided.
- the linear drive can for example have a defined stroke in the axial direction of movement, wherein it can continue to allow for the push rod fixed predetermined holding positions or holding positions at any position in the axial direction of movement.
- the telescopic guide does not have to be closed, but can also be partially open.
- the outer bearing of the telescopic guide for example, comprise two mutually axially spaced plain bearings, which allow only a movement in the axial direction. These plain bearings can then be provided with corresponding attachment interfaces for attachment to the car body, or to load-bearing structures fixed to the car body.
- the outer bearing may also be a linear bearing, for example a linear plain bearing or a linear ball bearing.
- the telescopic guide typically the outer bearing, corresponding mounting interfaces for attachment to the car body or load-bearing structures that are fixed to the car body, on.
- the attachment interfaces are dimensioned so that they can initiate the forces occurring when using the tread in the car body or the load-bearing structures.
- the forces occurring during use of the tread lead in particular to tilting moments, which act on the outer bearing.
- the outer bearing and the mounting interfaces should therefore have sufficient dimensions and strength to safely initiate these tilting moments in the car body or the load-bearing structures.
- the linear drive and the telescopic guide are typically arranged one behind the other in the axial direction, and the axial direction of movement of the push rod and the axial direction of the telescopic guide, i. the direction of movement of the lifting rod, are parallel to each other.
- the push rod and the lifting rod are arranged coaxially with each other, since other than axial forces are avoided in the interaction of push rod and lift rod.
- a linear drive can simultaneously drive the lifting rods of two telescopic guides arranged parallel to one another.
- the linear drive and the telescopic guide - with respect to the respective extension and retraction direction and with respect to a normal operating position of the rail vehicle - mounted substantially in a horizontal manner under the floor of the car body.
- the movement of the push rod of the linear drive and the lifting rod of the telescopic guide during extension and retraction takes place substantially in a horizontal direction.
- the axial direction of movement of the push rod and the axial direction of the telescopic guide extend horizontally or horizontally, in particular substantially parallel to the floor of the rail vehicle.
- the push rod and the lifting rod can be connected to each other. But it is also possible that the push rod presses only dull against a push rod facing the end of the lifting rod. In this case, the linear drive only serves to "extend” the lifting rod. The “retracting” then takes place by a restoring element, which acts on the lifting rod and this pushes back together with the push rod.
- the outer bearing of the telescopic guide is an outer tube, which guides the lifting rod axially, wherein the push rod of the linear drive engages in the axial direction of the telescopic guide in the outer tube and moves the lifting rod in the outer tube.
- the telescopic guide can thus be formed for example in the form of a telescopic tube.
- the outer tube has at least one sliding bearing on an end facing away from the linear drive end, which holds the lifting rod radially substantially free of play, leads in the axial direction and receives radially acting on the lifting rod forces.
- the plain bearing can be, for example, consisting of two bearings plain bearing.
- the sliding bearing does not necessarily prevent rotation. However, it should allow virtually a backlash-free and load-bearing storage in the radial direction.
- the specific design of the sliding bearing depends inter alia on the cross section of the lifting rod. This may have a circular outer cross section according to one embodiment. An approximately rectangular cross-section, for example with rounded corners, is also possible.
- the telescopic guide comprises a restoring element, which counteracts a movement of the lifting rod during its displacement by the push rod.
- the restoring element may be, for example, a mechanical return element, for example in the form of a force accumulator.
- the return element serves to return the lifting rod and the push rod to their original position, i. retract the tread.
- the linear drive must therefore be designed only for one direction of movement. The provision is made via the return element, which stores the energy required for this purpose, for example in a spring element, which is tensioned by the movement of the push rod.
- the restoring element can be integrated, for example, in the telescopic rod, for example between outer bearing and lifting rod. It is also possible to provide the return element on the outside of the outer bearing or separately to the telescopic guide.
- the linear drive comprises an electromechanical holding brake to hold the push rod in any position. This allows the position of the tread to be chosen arbitrarily. In addition, so the push rod can be kept against the action of the return element. The linear drive can then be switched off.
- the electromechanical holding brake is configured such that the push rod is held in the extended position of the tread.
- the end position of the drive can be detected by an overcurrent detection by the to be overcome by the linear drive resistance is too large.
- a predefined tension of the restoring element can be set in the extended position.
- a stop may be provided, against which the push rod abuts in the extended position.
- the lifting rod counteracts the push rod and would push back the push rod, if either the electromechanical holding brake would not be present, or the linear drive is not de-energized.
- a return element can be dispensed with if the linear drive can securely hold the push rod in a predetermined position.
- the linear drive and / or the telescopic guide on a sensor for detecting a maximum allowable displacement of push rod and / or lifting rod.
- a maximum permissible displacement can be detected and thus the movement can be limited.
- the linear drive and / or the telescopic guide on a Endlagerschalter for detecting the correct return of push rod and / or lifting rod. This can ensure that in particular the lifting rod is completely returned to its original position and the tread is completely retracted again.
- the drive unit further has a control unit, which is connected to the linear drive and controls the linear drive.
- the control unit may also be connected to the repository switch and the sensor and detect and evaluate their output signals.
- the control unit can Have at least one communication interface for data exchange with higher-level control units of the rail vehicle.
- a tread unit on at least one drive unit and a tread which is rigidly connected to the lifting rod of the drive unit and which is movable by moving the lifting rod in the axial direction of the telescopic guide.
- the tread is guided by the drive unit in a linear movement and in particular led out laterally from the boundary profile of the rail vehicle and returned again.
- the arrangement of the tread unit can be carried out according to a further embodiment such that the linear drive and telescopic guide are arranged substantially horizontally aligned under the floor of the car body. The movement during extension and retraction of the treads thus takes place substantially in the horizontal direction, or in the axial direction.
- the tread unit on at least two drive units, which are arranged parallel to each other, wherein the tread rigidly connects the lifting rods of the two drive units together.
- the drive units may, according to one embodiment, preferably be designed such that a drive unit is sufficient for actuating the tread unit.
- the power of a drive unit is preferably sufficiently large to extend the tread against the action of all return elements.
- provided electromechanical holding brakes may be designed such that a holding brake is sufficient to keep the tread unit in the extended position.
- the tread is held by two spaced apart telescopic guides.
- the tread is arranged in the extended state outside of the rail vehicle, that projects beyond the boundary profile of the rail vehicle.
- the tread ie its outwardly facing side, directly adjoins the boundary profile and may form part of the outside of the rail vehicle.
- a rail vehicle comprises a car body, at least one door and a tread unit, wherein the one or more outer bearing of the telescopic guide or the telescopic guides are attached to the car body.
- Fig. 1 shows a rail vehicle 10 with a tread unit 100 according to an embodiment.
- the tread unit 100 is arranged below the passenger door 15 closest to the driver's seat.
- the tread unit 100 is used according to the present embodiment, the driver to allow entry and exit from the rail vehicle 10 outside of stations.
- the invention is not limited thereto, but can also be applied to treads for passengers.
- the tread is at a certain distance arranged below the floor 14 of the rail vehicle, since the tread does not serve for the exit to a platform but for the exit on, for example, free route.
- Fig. 2 shows a section along the in Fig. 1 indicated line AA.
- the tread unit 100 comprises a linear drive 120 and a telescopic guide 110, which are arranged coaxially with each other.
- the telescopic guide 110 is attached to the body 13 of the rail vehicle 10, so that the force acting on the tread 50 forces can be absorbed by the car body 13.
- the linear drive 120 does not have to absorb any appreciable forces, since there is a separation between the drive and the bearing.
- Fig. 2 shows the tread unit 100 in the retracted and extended state.
- the tread 50 of the tread unit 100 is within the permissible boundary profile 12 of the rail vehicle 10.
- the tread 50 can form part of the outer contour of the rail vehicle 10 thereto.
- the tread 50 may have a panel which is flush with the surrounding outer contour of the rail vehicle 10, so that an aerodynamically substantially closed outer contour is formed.
- the telescopic guide 110 and the linear drive 120 are each individually on the car body 13 or attached to load-bearing structures that are fixed to the car body.
- the attachment can be designed so that the telescopic guide 110 and the linear actuator 120 - are arranged substantially horizontally with respect to their axial movement direction during extension and retraction -.
- the tread 50, and thus also the push rod 122 and the lifting rod 112 move according to Fig. 2 essentially in a horizontal direction, especially in the axial direction.
- Fig. 2 shows that the telescopic guide partially extends into an opening in the car body and, when the lifting rod is extended, the tread 50 brings to a position outside the boundary profile 12.
- the tread 50 may have at its end facing the car body 13 a stop 51 to define the end position of the tread 50 in the retracted state relative to the car body.
- Fig. 2 further shows that the tread 50 is spaced below the floor 14 of the rail vehicle. This makes it easier for the driver to enter or exit the open track. The tread 50 is therefore located below the platform edge and would not be used when stopping at a platform with platform edge at the level of the floor 14 in the door area 15.
- Fig. 3 shows a tread unit comprising two drive units, each with a linear drive 120 and a telescopic guide 110.
- the push rods 122 of the linear drives 120 are removed in the fully retracted state of the lifting rods 112 and engage, when extending, in the outer bearing 111 of the respective telescopic guide 110, which here in Formed a pipe, a.
- FIG. 2 illustrates a sectional view through a tread unit 100, which comprises two drive units 101 arranged parallel to one another.
- the two drive units 101 are constructed identically in the present embodiment.
- the outer bearing 111 of the telescopic guide 110 is designed in the present embodiment as a tube which has a sliding bearing 114 at its end remote from the linear drive 120.
- This sliding bearing 114 axially guides the lifting rod 112 and holds it radially.
- the lifting rod 112 in turn has at its end facing the linear drive 120, a sliding shoe 113, which is axially slidably supported radially on the inner wall of the tubular outer bearing 111 and thus also supports the lifting rod 112 radially and axially.
- the inner wall of the tubular outer bearing 111 forms a sliding bearing for the sliding shoe 113.
- the outer bearing 111 of the telescopic guide 110 is fixed to the car body 13.
- the housing 121 of the linear drive 120 is likewise fastened to the carriage body 13, so that the housing 121 of the linear drive 120 is fixed relative to the outer bearing 111 of the telescopic guide 110.
- the housing 121 may also be attached directly to the outer bearing 111.
- the attachment interfaces may be, for example, clips connected integrally to the outer bearing or outer tube 111. It is also possible if the outer bearing or outer tube 111 individual load-absorbing structures, such as side members, passes through and is welded to these.
- the push rod 122 of the linear actuator 120 is arranged coaxially with the lifting rod 112 and pushes it towards the front slide bearing 114. This is the arrows in Fig. 4 indicated.
- the telescopic guide 110 may have a mechanical restoring element, not shown here, which is arranged, for example, within the outer bearing 111 and is supported between the outer bearing 111, specifically, for example, the sliding bearing 114, and the lifting rod 112, specifically, for example, the sliding shoe 113.
- the reset element acts with the arrow in Fig. 4 indicated movement of the push rod 122 against.
- the push rod 122 therefore performs work against the return element and supplies this energy, which stores the return element and to return the lift rod 112, and thus the push rod 122 uses.
- the restoring element is a spring element.
- the return element may also be a pneumatic return element.
- the telescopic guide 110 can also be referred to as a spring tube.
- the two lifting rods 112 are rigidly connected to the tread 50 at their front, remote from the respective linear drive 120 end.
- the tread 50 may, for example, comprise a bridge which establishes the actual rigid connection between the two lifting rods 112. A tread can then be connected to the bridge.
- the bridge may carry a part of the outer lining of the rail vehicle in the form of a panel.
- the tread unit 100 further comprises a control unit 140, a repository switch 123 and a holding brake 124.
- the holding brake 124 serves to hold the push rod 122 in a preferably arbitrary position against the return action of the return element. As a result, the linear drive 110 can be de-energized when the holding brake 124 is actuated.
- the control unit 140 can for this purpose have a communication interface for communication with higher-level control units.
- the repository switch 123 may also be provided in the telescopic guide 110 to directly detect the position of the lifting rod 112. This is particularly advantageous if the lifting rod 112 and the push rod 122 are not firmly connected.
- the tread unit 100 may further comprise a sensor which detects the position of the lifting rod 112 and / or the push rod 122, so as to determine the current position of the tread 50.
- the extension of the tread 50 can be set to different positions.
- the maximum position can also be determined by detecting the current which is supplied to the linear drive 120, since an overcurrent flows here when a mechanical resistance is reached by the linear drive 120.
- the sensor can therefore also be an overcurrent sensor.
- the drive units 101 can be used as a direct drive for the realization of the step for the driver, taking into account critical environmental conditions, in particular the boundary profile 12.
- the tread unit 100 may have in particular the control unit 140, two drive units 101 each having a linear drive 120, for example in the form of an electric adjuster with holding brake 124 and limit switch 123, and a telescopic guide 110 with mechanical reset unit, and the tread 50. It is also possible that only one drive unit 101 and one additional telescopic guide 110 are used, since for the extension of the tread 50 no large axial forces must be applied. The two telescopic guides 110 then serve to accommodate the tilting moments.
- linear drive 120 drives out the push rod 122, which thereby axially displaces the lifting rod 112. At the same time a biasing member acting on the lifting rod 112 is biased. The tread 50 moves out at the same time.
- An overcurrent detection of the linear drive 120 detects the end position and or possible foreign bodies in the effective range of the linear drive 120 and / or the tread 50.
- the electromagnetic holding brake 124 is actuated and the linear drive 120 can be de-energized.
- the step 50 is in the "extended" position.
- the supply voltage of the holding brake 124 is turned off, whereby the holding function of the holding brake 124 is terminated.
- the lifting rod 112 By means of the return element, the lifting rod 112, the push rod 122 and thereby also the tread 50 are retracted.
- the limit sensor 123 About the limit sensor 123, the end position is detected and the signal is given to the control unit 140.
- the tread unit may be redundant for safety reasons, i.
- Two drive units 101 are used.
- the mechanical connecting element for the lifting rods 112 is the step 50, whereby the movement of both drive units 101 takes place synchronously and the movement of a drive unit by means of the step 50 is also transmitted to a possibly failed drive unit. If, for example, a restoring element fails, the provision of both drive units 101, specifically the lifting rod 112 and the push rod 122, nevertheless takes place.
- the safe return of the tread 50 is done in total by the or the restoring elements, which are separate to the linear actuators 120.
- the position "safe retraction" can be detected via the repository switch 123 or other sensors, which are provided for example on the linear drive 120.
- Figs. 5A to 5C show various embodiments of telescopic guides.
- Fig. 5A shows an embodiment of a telescopic guide 110a with approximately rectangular cross-section with rounded corners of lift rod 112a and outer bearing 111a, which is present here as a pipe.
- Fig. 5B shows an embodiment of a telescopic guide 110b approximately round and in particular circular cross-section of lifting rod 112b and outer bearing 111b, which is also present here as a pipe.
- the lifting rods of in Figs. 5A and 5B embodiments shown are mounted by means of corresponding slide bearing (not shown) on the outer bearing.
- Fig. 5C shows an embodiment in which the lifting rod 112c is a partially open profile and is supported by running balls 118 or rollers against the inner wall of the tubular outer bearing 111c.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Eine Antriebseinheit (101) für eine Trittstufe (50) eines Schienenfahrzeugs wiest einen Linearantrieb (120) mit einem Gehäuse (121) und einer in einer axialen Bewegungsrichtung relativ zum Gehäuse (121) angetriebenen Schubstange (122), sowie eine Teleskopführung (110) mit einem relativ zum Gehäuse (121) des Linearantriebs feststehendem Außenlager (111) und einer relativ zum Außenlager (111) in einer Axialrichtung der Teleskopführung (110) verschiebbarer Hubstange (112) auf. Die Hubstange (112) ist mittels der Schubstange (122) des Linearantriebs (120) relativ zum Außenlager (111) in axialer Richtung verschiebbar. Die axiale Bewegungsrichtung der Schubstange (122) ist parallel zur Axialrichtung der Teleskopführung (110). Die Hubstange (112) stützt sich zur Aufnahme von senkrecht zur Axialrichtung wirkenden Kräfte am Außenlager (111) der Teleskopführung (110) ab.A drive unit (101) for a step (50) of a rail vehicle comprises a linear drive (120) with a housing (121) and a push rod (122) driven in an axial movement direction relative to the housing (121), and a telescopic guide (110) a relative to the housing (121) of the linear drive fixed outer bearing (111) and a relative to the outer bearing (111) in an axial direction of the telescopic guide (110) displaceable lifting rod (112). The lifting rod (112) is displaceable in the axial direction relative to the outer bearing (111) by means of the push rod (122) of the linear drive (120). The axial direction of movement of the push rod (122) is parallel to the axial direction of the telescopic guide (110). The lifting rod (112) is supported on the outer bearing (111) of the telescopic guide (110) to accommodate forces acting perpendicular to the axial direction.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Schienenfahrzeugtechnik und betrifft insbesondere eine Antriebseinheit für eine Trittstufe eines Schienenfahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch eine Trittstufeneinheit, sowie ein Schienenfahrzeug mit einer Trittstufeneinheit.The invention is in the field of rail vehicle technology and in particular relates to a drive unit for a tread of a rail vehicle. The invention also relates to a tread unit, as well as a rail vehicle with a tread unit.
Die
Die
Die vorbekannten Lösungen für bewegbare Trittstufen sind teilweise sehr aufwendig ausgeführt und daher fehleranfällig. So führt beispielsweise die Trittfläche der
Die Lösung der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebseinheit für eine Trittstufe eines Schienenfahrzeugs bereitzustellen, die robust ist und einen vergleichsweise einfachen Aufbau aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a drive unit for a step of a rail vehicle, which is robust and has a relatively simple structure.
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit für beispielsweise eine Trittstufe gemäß Anspruch 1, durch eine Trittstufeneinheit nach Anspruch 9, oder durch ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 11 gelöst. Weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Verbesserungen ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung und gemäß den beigefügten Ansprüchen.This object is achieved by a drive unit for example, a tread according to claim 1, by a tread unit according to claim 9, or by a rail vehicle according to claim 11. Other embodiments, modifications and improvements will become apparent from the following description and from the appended claims.
Gemäß einer Ausführungsform weist eine Antriebseinheit, insbesondere für eine Trittstufe eines Schienenfahrzeugs, einen Linearantrieb und eine Teleskopführung auf. Der Linearantrieb umfasst ein Gehäuse und eine in einer axialen Bewegungsrichtung relativ zum Gehäuse angetriebene Schubstange. Die Teleskopführung umfasst ein relativ zum Gehäuse des Linearantriebs feststehendes Außenlager und eine relativ zum Außenlager in einer Axialrichtung der Teleskopführung verschiebbare Hubstange. Die Hubstange ist mittels der Schubstange des Linearantriebs relativ zum Außenlager in axialer Richtung verschiebbar. Die axiale Bewegungsrichtung der Schubstange ist parallel zur Axialrichtung der Teleskopführung, und die Hubstange ist zur Aufnahme von senkrecht zur Axialrichtung wirkenden Kräfte am Außenlager der Teleskopführung abgestützt.According to one embodiment, a drive unit, in particular for a tread of a rail vehicle, has a linear drive and a telescopic guide. The linear drive comprises a housing and a push rod driven in an axial direction of movement relative to the housing. The telescopic guide comprises a relative to the housing of the linear drive fixed outer bearing and a relative to the outer bearing in an axial direction of the telescopic guide displaceable lifting rod. The lifting rod is displaceable by means of the push rod of the linear drive relative to the outer bearing in the axial direction. The axial direction of movement of the push rod is parallel to the axial direction of the Telescopic guide, and the lifting rod is supported for receiving forces acting perpendicular to the axial direction on the outer bearing of the telescopic guide.
Bei der hier vorgestellten Lösung sind der eigentliche Antrieb und die mechanische Fixierung bzw. Kraftaufnahme getrennt und werden von unterschiedlichen Einheiten bereitgestellt. Die Teleskopführung dient dazu, die Hubstange in Axialrichtung zu führen und die auf die Hubstange in Quer- oder Radialrichtung wirkenden Kräfte, die bei Benutzung der Trittstufe auftreten, aufzunehmen und in den Wagenkasten des Schienenfahrzeugs einzuleiten. Die Hubstange wird dazu bevorzugt spielfrei in radialer Richtung gehalten, wobei sie in Axialrichtung bewegbar ist. Die Bewegung der Hubstange kann dadurch auf eine 1-dimensionale Bewegung in Axialrichtung beschränkt werden.In the solution presented here, the actual drive and the mechanical fixation or force absorption are separated and are provided by different units. The telescopic guide serves to guide the lifting rod in the axial direction and to absorb the force acting on the lifting rod in the transverse or radial forces that occur in use of the tread, and to initiate the car body of the rail vehicle. The lifting rod is preferably held without play in the radial direction, wherein it is movable in the axial direction. The movement of the lifting rod can thereby be limited to a 1-dimensional movement in the axial direction.
Im Gegensatz zur Teleskopführung, welche die bei Benutzung der Trittstufe auftretenden Kräfte aufnimmt, muss der Linearantrieb dagegen keine externen Kräfte aufnehmen, da er lediglich die Funktion übernimmt, die Hubstange in Axialrichtung zu bewegen. Der Linearantrieb kann daher auch kleiner dimensioniert sein. Der Linearantrieb muss lediglich eine Kraft aufbringen, die ausreicht, die Hubstange zusammen mit der an sich lastfreien Trittstufe zu verschieben, ggf. gegen ein beispielsweise mechanisches Rückstellelement. Dadurch wirken, im Gegensatz zur Teleskopführung, auf den Linearantrieb lediglich axial wirkende Kräfte ein.In contrast to the telescopic guide, which absorbs the forces occurring when using the tread, the linear drive, however, has to absorb any external forces, since it only has the function to move the lifting rod in the axial direction. The linear drive can therefore be dimensioned smaller. The linear drive only has to apply a force which is sufficient to move the lifting rod together with the load-free tread on itself, possibly against an example mechanical return element. As a result, in contrast to the telescopic guide, only axial forces act on the linear drive.
Bei der hier vorgestellten Lösung sind darüber hinaus auch keine zusätzlichen mechanischen Übertragungsglieder notwendig, welche beispielsweise eine lineare Bewegung des Linearantriebs in eine Drehbewegung oder Schwenkbewegung umsetzen müssen. Dadurch kann der Materialeinsatz und damit das Gewicht reduziert werden. Außerdem wird dadurch die Zuverlässigkeit der Antriebseinheit verbessert, sodass die Antriebseinheit auch unter harschen Umweltbedingungen eingesetzt werden kann.In the solution presented here, moreover, no additional mechanical transmission elements are necessary, which must implement, for example, a linear movement of the linear drive in a rotary motion or pivoting movement. As a result, the use of material and thus the weight can be reduced. In addition, this improves the reliability of the drive unit, so that the drive unit can also be used under harsh environmental conditions.
Die Antriebseinheit kann daher als Direktantrieb angesehen werden, da die lineare Bewegung des Linearantriebs unmittelbar in die Bewegung der Trittstufe überführt wird.The drive unit can therefore be regarded as a direct drive, since the linear movement of the linear drive is converted directly into the movement of the tread.
Der Linearantrieb kann beispielsweise am Außenlager der Teleskopführung befestigt sein und von diesem getragen werden. Konkret kann das Gehäuse des Linearantriebs am Außenlager der Teleskopführung unmittelbar oder über entsprechende Haltelemente starr befestigt sein. Die Antriebseinheit kann dann als vormontierte Einheit für die Befestigung am Wagenkasten bereitgestellt werden. Die Antriebseinheit kann lösbar mit dem Wagenkasten oder den lastaufnehmenden Strukturen verbunden sein, um eine leichte Austauschbarkeit zu gewährleisten.The linear drive can for example be attached to the outer bearing of the telescopic guide and be supported by this. Specifically, the housing of the linear drive can be fixed directly to the outer bearing of the telescopic guide or rigidly via corresponding retaining elements. The drive unit can then be used as a preassembled unit be provided for attachment to the car body. The drive unit may be detachably connected to the carbody or load-bearing structures to ensure easy interchangeability.
Es ist auch möglich, dass der Linearantrieb und die Teleskopführung jeweils einzeln befestigt sind, beispielsweise am Wagenkasten oder an lastaufnehmenden Strukturen, die am Wagenkasten festgelegt sind. In jedem Fall liegt der Linearantrieb relativ zum Außenlager der Teleskopführung fest und ermöglicht somit eine Bewegung der Hubstange relativ zum Außenlager.It is also possible that the linear drive and the telescopic guide are each fastened individually, for example on the car body or load-bearing structures which are fixed to the car body. In any case, the linear drive is fixed relative to the outer bearing of the telescopic guide and thus allows movement of the lifting rod relative to the outer bearing.
Bevorzugt wird die Antriebseinheit zur Realisierung des Einstiegstritts für den Triebfahrzeugführer verwendet, ohne darauf beschränkt zu sein.Preferably, the drive unit is used for realizing the entry stroke for the driver, without being limited thereto.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Linearantrieb um ein elektrisches Verstellglied, wodurch aufwendige pneumatische oder hydraulische Antriebe vermieden werden. Der Linearantrieb kann beispielsweise einen definierten Hub in axialer Bewegungsrichtung aufweisen, wobei er weiterhin für die Schubstange fest vorgegebene Haltepositionen oder Haltepositionen an beliebigen Positionen in axialer Bewegungsrichtung ermöglichen kann.The linear drive is preferably an electric adjusting element, as a result of which complicated pneumatic or hydraulic drives are avoided. The linear drive can for example have a defined stroke in the axial direction of movement, wherein it can continue to allow for the push rod fixed predetermined holding positions or holding positions at any position in the axial direction of movement.
Die Teleskopführung muss nicht geschlossen sein, sondern kann auch teilweise offen sein. Das Außenlager der Teleskopführung kann beispielsweise zwei voneinander in Axialrichtung beabstandete Gleitlager umfassen, welche lediglich eine Bewegung in Axialrichtung zulassen. Diese Gleitlager können dann mit entsprechenden Befestigungsschnittstellen zum Befestigen am Wagenkasten, oder an lastaufnehmenden Strukturen, die am Wagenkasten festgelegt sind, ausgestattet sein.The telescopic guide does not have to be closed, but can also be partially open. The outer bearing of the telescopic guide, for example, comprise two mutually axially spaced plain bearings, which allow only a movement in the axial direction. These plain bearings can then be provided with corresponding attachment interfaces for attachment to the car body, or to load-bearing structures fixed to the car body.
Alternativ kann das Außenlager auch ein Linearlager, beispielsweise ein Lineargleitlager oder ein Linearkugellager sein.Alternatively, the outer bearing may also be a linear bearing, for example a linear plain bearing or a linear ball bearing.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Außenlagers weist die Teleskopführung, typischerweise das Außenlager, entsprechende Befestigungsschnittstellen zur Befestigung am Wagenkasten oder an lastaufnehmenden Strukturen, die am Wagenkasten festgelegt sind, auf. Die Befestigungsschnittstellen sind dabei so dimensioniert, dass sie die bei Benutzung der Trittstufe auftretenden Kräfte in den Wagenkasten oder die lastaufnehmenden Strukturen einleiten können.Regardless of the specific configuration of the outer bearing, the telescopic guide, typically the outer bearing, corresponding mounting interfaces for attachment to the car body or load-bearing structures that are fixed to the car body, on. The attachment interfaces are dimensioned so that they can initiate the forces occurring when using the tread in the car body or the load-bearing structures.
Die bei der Benutzung der Trittstufe auftretenden Kräfte führen insbesondere zu Kippmomenten, welche auf das Außenlager einwirken. Das Außenlager und die Befestigungsschnittstellen sollen daher eine ausreichende Dimensionierung und Festigkeit aufweisen, diese Kippmomente sicher in den Wagenkasten oder die lastaufnehmenden Strukturen einzuleiten.The forces occurring during use of the tread lead in particular to tilting moments, which act on the outer bearing. The outer bearing and the mounting interfaces should therefore have sufficient dimensions and strength to safely initiate these tilting moments in the car body or the load-bearing structures.
Der Linearantrieb und die Teleskopführung sind typischerweise in Axialrichtung hintereinander angeordnet, und die axiale Bewegungsrichtung der Schubstange und die Axialrichtung der Teleskopführung, d.h. die Bewegungsrichtung der Hubstange, sind parallel zueinander. Bevorzugt sind die Schubstange und die Hubstange koaxial zueinander angeordnet, da hier beim Zusammenwirken von Schubstange und Hubstange andere als axiale wirkende Kräfte vermieden werden.The linear drive and the telescopic guide are typically arranged one behind the other in the axial direction, and the axial direction of movement of the push rod and the axial direction of the telescopic guide, i. the direction of movement of the lifting rod, are parallel to each other. Preferably, the push rod and the lifting rod are arranged coaxially with each other, since other than axial forces are avoided in the interaction of push rod and lift rod.
Allerdings ist eine strenge koaxiale Anordnung nicht notwendig. Beispielsweise kann ein Linearantrieb gleichzeitig auch die Hubstangen von zwei parallel zueinander angeordneten Teleskopführungen antreiben. Durch Erhöhen der Anzahl der Teleskopführungen können diese kleiner dimensioniert werden, was sich vorteilhaft auf das Gesamtgewicht auswirken kann.However, a strict coaxial arrangement is not necessary. For example, a linear drive can simultaneously drive the lifting rods of two telescopic guides arranged parallel to one another. By increasing the number of telescopic guides they can be made smaller, which can have an advantageous effect on the total weight.
Gemäß einer Ausführungsform sind der Linearantrieb und die Teleskopführung - bezüglich der jeweiligen Aus- und Einfahrrichtung und bezüglich einer normalen Betriebsposition des Schienenfahrzeugs - im Wesentlichen in waagrechter Art und Weise unter dem Fußboden des Wagenkastens befestigt. Damit erfolgt die Bewegung der Schubstange des Linearantriebs und der Hubstange der Teleskopführung beim Aus- und Einfahren im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung. Entsprechend verlaufen die axiale Bewegungsrichtung der Schubstange und die Axialrichtung der Teleskopführung horizontal bzw. waagerecht, insbesondere im Wesentlichen parallel zum Fußboden des Schienenfahrzeugs.According to one embodiment, the linear drive and the telescopic guide - with respect to the respective extension and retraction direction and with respect to a normal operating position of the rail vehicle - mounted substantially in a horizontal manner under the floor of the car body. Thus, the movement of the push rod of the linear drive and the lifting rod of the telescopic guide during extension and retraction takes place substantially in a horizontal direction. Accordingly, the axial direction of movement of the push rod and the axial direction of the telescopic guide extend horizontally or horizontally, in particular substantially parallel to the floor of the rail vehicle.
Die Schubstange und die Hubstange können miteinander verbunden sein. Es ist aber auch möglich, dass die Schubstange lediglich stumpf gegen ein der Schubstange zugewandtes Ende der Hubstange drückt. In diesem Fall dient der Linearantrieb nur zum "Ausfahren" der Hubstange. Das "Zurückfahren" erfolgt dann durch ein Rückstellelement, welches auf die Hubstange einwirkt und diese zusammen mit der Schubstange zurück schiebt.The push rod and the lifting rod can be connected to each other. But it is also possible that the push rod presses only dull against a push rod facing the end of the lifting rod. In this case, the linear drive only serves to "extend" the lifting rod. The "retracting" then takes place by a restoring element, which acts on the lifting rod and this pushes back together with the push rod.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Außenlager der Teleskopführung ein Außenrohr, welches die Hubstange axial führt, wobei die Schubstange des Linearantriebs in Axialrichtung der Teleskopführung in das Außenrohr eingreift und die Hubstange im Außenrohr verschiebt. Die Teleskopführung kann somit beispielsweise in Form eines Teleskoprohrs ausgebildet sein.According to one embodiment, the outer bearing of the telescopic guide is an outer tube, which guides the lifting rod axially, wherein the push rod of the linear drive engages in the axial direction of the telescopic guide in the outer tube and moves the lifting rod in the outer tube. The telescopic guide can thus be formed for example in the form of a telescopic tube.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Außenrohr mindestens ein Gleitlager an einem vom Linearantrieb abgewandten Ende auf, welches die Hubstange radial im Wesentlichen spielfrei hält, in axialer Richtung führt und radial auf die Hubstange einwirkende Kräfte aufnimmt.According to one embodiment, the outer tube has at least one sliding bearing on an end facing away from the linear drive end, which holds the lifting rod radially substantially free of play, leads in the axial direction and receives radially acting on the lifting rod forces.
Das Gleitlager kann beispielsweise ein aus zwei Lagerschalen bestehende Gleitlager sein. Das Gleitlager muss nicht notwendigerweise eine Rotation verhindern. Jedoch sollte es in radialer Richtung praktisch eine spielfreie und lastaufnehmende Lagerung ermöglichen.The plain bearing can be, for example, consisting of two bearings plain bearing. The sliding bearing does not necessarily prevent rotation. However, it should allow virtually a backlash-free and load-bearing storage in the radial direction.
Die konkrete Ausgestaltung des Gleitlagers hängt unter anderem vom Querschnitt der Hubstange ab. Diese kann gemäß einer Ausführungsform einen kreisförmigen Außenquerschnitt haben. Ein etwa rechteckiger Querschnitt, beispielsweise mit abgerundeten Ecken, ist ebenfalls möglich.The specific design of the sliding bearing depends inter alia on the cross section of the lifting rod. This may have a circular outer cross section according to one embodiment. An approximately rectangular cross-section, for example with rounded corners, is also possible.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Teleskopführung ein Rückstellelement, welches einer Bewegung der Hubstange bei ihrer Verschiebung durch die Schubstange entgegenwirkt.According to one embodiment, the telescopic guide comprises a restoring element, which counteracts a movement of the lifting rod during its displacement by the push rod.
Das Rückstellelement kann beispielsweise ein mechanisches Rückstellelement sein, beispielsweise in Form eines Kraftspeichers. Das Rückstellelement dient dazu, die Hubstange und die Schubstange wieder in ihre Ausgangslage zurückzuführen, d.h. die Trittstufe einzufahren. Der Linearantrieb muss daher nur für eine Bewegungsrichtung ausgelegt sein. Die Rückstellung erfolgt über das Rückstellelement, welches die dazu erforderliche Energie beispielsweise in einem Federelement speichert, das durch die Bewegung der Schubstange gespannt wird.The restoring element may be, for example, a mechanical return element, for example in the form of a force accumulator. The return element serves to return the lifting rod and the push rod to their original position, i. retract the tread. The linear drive must therefore be designed only for one direction of movement. The provision is made via the return element, which stores the energy required for this purpose, for example in a spring element, which is tensioned by the movement of the push rod.
Das Rückstellelement kann beispielsweise in die Teleskopstange integriert sein, beispielsweise zwischen Außenlager und Hubstange. Es ist auch möglich, das Rückstellelement an der Außenseite des Außenlagers oder separat zur Teleskopführung vorzusehen.The restoring element can be integrated, for example, in the telescopic rod, for example between outer bearing and lifting rod. It is also possible to provide the return element on the outside of the outer bearing or separately to the telescopic guide.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Linearantrieb eine elektromechanische Haltebremse, um die Schubstange in einer beliebigen Position zu halten. Dadurch kann die Position der Trittstufe beliebig gewählt werden. Außerdem kann so die Schubstange auch gegen die Wirkung des Rückstellelements gehalten werden. Der Linearantrieb kann dann stromlos geschaltet werden.According to one embodiment, the linear drive comprises an electromechanical holding brake to hold the push rod in any position. This allows the position of the tread to be chosen arbitrarily. In addition, so the push rod can be kept against the action of the return element. The linear drive can then be switched off.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektromechanische Haltebremse derart ausgestaltet, dass die Schubstange in der ausgefahrenen Position der Trittstufe gehalten wird. Die Endlage des Antriebes kann durch eine Überstromerfassung detektiert werden, indem der durch den Linearantrieb zu überwindende Widerstand zu groß wird. Zur Vorbestimmung der ausgefahrenen Position kann bei der ausgefahrenen Position eine vordefinierte Spannung des Rückstellelementes eingestellt sein. Alternativ kann ein Anschlag vorgesehen sein, gegen den die Schubstange in ausgefahrener Position stößt.In a preferred embodiment, the electromechanical holding brake is configured such that the push rod is held in the extended position of the tread. The end position of the drive can be detected by an overcurrent detection by the to be overcome by the linear drive resistance is too large. For predetermining the extended position, a predefined tension of the restoring element can be set in the extended position. Alternatively, a stop may be provided, against which the push rod abuts in the extended position.
Durch das Rückstellelement wirkt die Hubstange der Schubstange entgegen und würde die Schubstange zurückschieben, wenn entweder die elektromechanische Haltebremse nicht vorhanden wäre, oder der Linearantrieb nicht stromlos geschaltet wird.By the return element, the lifting rod counteracts the push rod and would push back the push rod, if either the electromechanical holding brake would not be present, or the linear drive is not de-energized.
Auf ein Rückstellelement kann jedoch verzichtet werden, wenn der Linearantrieb die Schubstange sicher in einer vorgegebenen Position halten kann.However, a return element can be dispensed with if the linear drive can securely hold the push rod in a predetermined position.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Linearantrieb und/oder die Teleskopführung einen Sensor zur Erfassung einer maximal zulässigen Verschiebung von Schubstange und/oder Hubstange auf. Damit kann eine maximal zulässige Verschiebung erfasst und dadurch die Bewegung begrenzt werden.According to one embodiment, the linear drive and / or the telescopic guide on a sensor for detecting a maximum allowable displacement of push rod and / or lifting rod. Thus, a maximum permissible displacement can be detected and thus the movement can be limited.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Linearantrieb und/oder die Teleskopführung einen Endlagerschalter zur Erfassung der korrekten Zurückführung von Schubstange und/oder Hubstange auf. Dadurch kann sichergestellt werden, dass insbesondere die Hubstange wieder vollständig in ihre ursprüngliche Position zurückgekehrt ist und die Trittstufe vollständig wieder eingefahren ist.According to one embodiment, the linear drive and / or the telescopic guide on a Endlagerschalter for detecting the correct return of push rod and / or lifting rod. This can ensure that in particular the lifting rod is completely returned to its original position and the tread is completely retracted again.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Antriebseinheit weiter eine Steuereinheit auf, welche mit dem Linearantrieb verbunden ist und den Linearantrieb ansteuert. Die Steuereinheit kann auch mit dem Endlagerschalter und dem Sensor verbunden sein und deren Ausgabesignale erfassen und auswerten. Die Steuereinheit kann mindestens eine Kommunikationsschnittstelle für Datenaustausch mit übergeordneten Steuereinheiten des Schienenfahrzeugs aufweisen.According to one embodiment, the drive unit further has a control unit, which is connected to the linear drive and controls the linear drive. The control unit may also be connected to the repository switch and the sensor and detect and evaluate their output signals. The control unit can Have at least one communication interface for data exchange with higher-level control units of the rail vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform weist eine Trittstufeneinheit mindestens eine Antriebseinheit und eine Trittstufe auf, welche mit der Hubstange der Antriebseinheit starr verbunden ist und welche durch Bewegen der Hubstange in Axialrichtung der Teleskopführung bewegbar ist.According to one embodiment, a tread unit on at least one drive unit and a tread, which is rigidly connected to the lifting rod of the drive unit and which is movable by moving the lifting rod in the axial direction of the telescopic guide.
Die Trittstufe wird durch die Antriebseinheit in einer Linearbewegung geführt und insbesondere seitlich aus dem Umgrenzungsprofil des Schienenfahrzeugs herausgeführt und wieder zurückgeführt.The tread is guided by the drive unit in a linear movement and in particular led out laterally from the boundary profile of the rail vehicle and returned again.
Die Anordnung der Trittstufeneinheit kann gemäß einer weiteren Ausführungsform derart erfolgen, dass deren Linearantrieb und Teleskopführung im Wesentlichen waagerecht ausgerichtet unter dem Fußboden des Wagenkastens angeordnet sind. Die Bewegung beim Aus- und Einfahren der Trittstufen erfolgt somit im Wesentlichen in horizontaler Richtung, bzw. in Axialrichtung.The arrangement of the tread unit can be carried out according to a further embodiment such that the linear drive and telescopic guide are arranged substantially horizontally aligned under the floor of the car body. The movement during extension and retraction of the treads thus takes place substantially in the horizontal direction, or in the axial direction.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Trittstufeneinheit mindestens zwei Antriebseinheiten auf, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Trittstufe die Hubstangen der beiden Antriebseinheiten starr miteinander verbindet.According to one embodiment, the tread unit on at least two drive units, which are arranged parallel to each other, wherein the tread rigidly connects the lifting rods of the two drive units together.
Die Antriebseinheiten können gemäß einer Ausführungsform vorzugsweise derart ausgelegt sein, dass eine Antriebseinheit zur Betätigung der Trittstufeneinheit ausreicht. Die Leistung einer Antriebseinheit ist bevorzugt ausreichend groß, um die Trittstufe gegen die Wirkung sämtlicher Rückstellelemente auszufahren. Entsprechend können vorgesehene elektromechanische Haltebremsen derart ausgelegt sein, dass eine Haltebremse ausreicht, die Trittstufeneinheit in ausgefahrener Position zu halten.The drive units may, according to one embodiment, preferably be designed such that a drive unit is sufficient for actuating the tread unit. The power of a drive unit is preferably sufficiently large to extend the tread against the action of all return elements. Accordingly, provided electromechanical holding brakes may be designed such that a holding brake is sufficient to keep the tread unit in the extended position.
Damit wird eine Redundanz des Antriebs ermöglicht. Außerdem wird die Trittstufe durch zwei voneinander beabstandete Teleskopführungen gehalten.This enables a redundancy of the drive. In addition, the tread is held by two spaced apart telescopic guides.
Die Trittstufe ist im ausgefahrenen Zustand außerhalb des Schienenfahrzeuges angeordnet, d.h. ragt über das Umgrenzungsprofil des Schienenfahrzeugs hinaus. Im eingefahrenen Zustand grenzt die Trittstufe, d.h. deren nach außen weisende Seite, unmittelbar an das Umgrenzungsprofil an und kann einen Teil der Außenseite des Schienenfahrzeugs bilden.The tread is arranged in the extended state outside of the rail vehicle, that projects beyond the boundary profile of the rail vehicle. When retracted, the tread, ie its outwardly facing side, directly adjoins the boundary profile and may form part of the outside of the rail vehicle.
Im eingefahrenen Zustand ist die Funktionsweise der Trittstufe von außen nicht zu erkennen.When retracted, the function of the tread is not visible from the outside.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Schienenfahrzeug einen Wagenkasten, mindestens eine Tür und eine Trittstufeneinheit, wobei das oder die Außenlager der Teleskopführung oder der Teleskopführungen am Wagenkasten befestigt sind.According to one embodiment, a rail vehicle comprises a car body, at least one door and a tread unit, wherein the one or more outer bearing of the telescopic guide or the telescopic guides are attached to the car body.
Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche Teile.
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Fig. 1 zeigt ein Schienenfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. -
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang eines Teilbereichs der Linie AA inFig. 1 . -
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie CC inFig. 2 . -
Fig. 4 zeigt eine Trittstufeneinheit mit zwei Antrieben gemäß Ausführungsformen der Erfindung. -
Fig. 5A bis 5C zeigen verschiedene Ausführungsformen von Teleskopführungen.
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Fig. 1 shows a rail vehicle according to an embodiment of the invention. -
Fig. 2 shows a sectional view along a portion of the line AA inFig. 1 , -
Fig. 3 shows a sectional view taken along the line CC inFig. 2 , -
Fig. 4 shows a tread unit with two drives according to embodiments of the invention. -
Figs. 5A to 5C show various embodiments of telescopic guides.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.Hereinafter, the invention will be described by means of embodiments, without being limited thereto.
Die Teleskopführung 110 und der Linearantrieb 120 sind jeweils einzeln am Wagenkasten 13 oder an lastaufnehmenden Strukturen, die am Wagenkasten festliegen, befestigt. Wie in
Die Trittstufe 50 kann an ihrem zum Wagenkasten 13 weisenden Ende einen Anschlag 51 aufweisen, um die Endposition der Trittstufe 50 im eingefahrenen Zustand relativ zum Wagenkasten zu definieren.The
Erkennbar sind auch die im Wagenkasten 13 vorgesehenen Öffnungen 17, durch welche die Teleskopführungen 110 hindurchgreifen.Visible are also provided in the
Das Außenlager 111 der Teleskopführung 110 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Rohr ausgeführt, welches an seinem dem Linearantrieb 120 abgewandten Ende ein Gleitlager 114 aufweist. Dieses Gleitlager 114 führt die Hubstange 112 axial und hält diese radial. Die Hubstange 112 hat ihrerseits an ihrem dem Linearantrieb 120 zugewandten Ende einen Gleitschuh 113, welcher sich radial an der Innenwand des rohrförmigen Außenlagers 111 axial gleitend abstützt und damit ebenfalls die Hubstange 112 radial stützt und axial führt. Die Innenwand des rohrförmigen Außenlagers 111 bildet für den Gleitschuh 113 ein Gleitlager.The
Das Außenlager 111 der Teleskopführung 110 ist am Wagenkasten 13 festgelegt. Das Gehäuse 121 des Linearantriebs 120 ist ebenfalls am Wagenkasten 13 befestigt, sodass das Gehäuse 121 des Linearantriebs 120 relativ zum Außenlager 111 der Teleskopführung 110 festliegt. Alternativ kann das Gehäuse 121 auch direkt am Außenlager 111 befestigt sein.The
Mittels des Gleitschuhs 113 und des Gleitlagers 114 werden die auftretenden und auf die Hubstange 112 einwirkenden Kippmomente von dem Außenlager 111 aufgenommen und über hier nicht dargestellte Befestigungsschnittstellen in den Wagenkasten 13 eingeleitet. Die Befestigungsschnittstellen können beispielsweise integral mit dem Außenlager bzw. Außenrohr 111 verbundene Schellen sein. Ebenfalls ist es möglich, wenn des Außenlager bzw. Außenrohr 111 einzelne lastaufnehmende Strukturen, beispielsweise Längsträger, durchsetzt und an diesen festgeschweißt ist.By means of the
Die Schubstange 122 des Linearantriebs 120 ist koaxial zur Hubstange 112 angeordnet und schiebt diese in Richtung zum vorderen Gleitlager 114. Dies ist mit den Pfeilen in
Die Teleskopführung 110 kann ein hier nicht gezeigtes mechanisches Rückstellelement aufweisen, welches beispielsweise innerhalb des Außenlagers 111 angeordnet ist und sich zwischen dem Außenlager 111, konkret beispielsweise dem Gleitlager 114, und der Hubstange 112, konkret beispielsweise dem Gleitschuh 113, abstützt. Das Rückstellelement wirkt der mit dem Pfeil in
Sofern das Rückstellelement ein Federelement ist, kann die Teleskopführung 110 auch als Federrohr bezeichnet werden.If the restoring element is a spring element, the
Die beiden Hubstangen 112 sind an ihrem vorderen, vom jeweiligen Linearantrieb 120 abgewandten Ende starr mit der Trittstufe 50 verbunden. Die Trittstufe 50 kann beispielsweise eine Brücke umfassen, welche die eigentliche starre Verbindung zwischen den beiden Hubstangen 112 herstellt. Eine Trittfläche kann dann mit der Brücke verbunden sein. Außerdem kann die Brücke einen Teil der Außenverkleidung des Schienenfahrzeugs in Form einer Blende tragen.The two lifting
Die Trittstufeneinheit 100 umfasst weiterhin eine Steuereinheit 140, einen Endlagerschalter 123 sowie eine Haltebremse 124. Die Haltebremse 124 dient dazu, die Schubstange 122 in einer bevorzugt beliebigen Position auch gegen die Rückstellwirkung des Rückstellelements zu halten. Der Linearantrieb 110 kann dadurch bei Betätigung der Haltebremse 124 stromlos geschaltet werden.The
Mittels des Endlagerschalters 123 wird dagegen geprüft, ob die Schubstange 122 vollständig zurückgefahren wurde, damit sichergestellt ist, dass sich die Trittstufe 50 vollständig innerhalb des Umgrenzungsprofils 12 befindet und die Weiterfahrt des Schienenfahrzeugs freigegeben werden kann. Die Steuereinheit 140 kann dazu eine Kommunikationsschnittstelle für die Kommunikation mit übergeordneten Steuereinheiten aufweisen.By means of the
Der Endlagerschalter 123 kann auch in der Teleskopführung 110 vorgesehen sein, um unmittelbar die Position der Hubstange 112 zu erfassen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Hubstange 112 und die Schubstange 122 nicht fest miteinander verbunden sind.The
Die Trittstufeneinheit 100 kann weiterhin einen Sensor aufweisen, welche die Position der Hubstange 112 und/oder der Schubstange 122 erfasst, um so die aktuelle Position der Trittstufe 50 zu ermitteln. Damit kann die Ausfahrweite der Trittstufe 50 auf unterschiedlichen Positionen eingestellt werden. Die maximale Position kann auch durch Erfassen des Stroms ermittelt werden, der dem Linearantrieb 120 zugeführt wird, da hier bei Erreichen eines mechanischen Widerstands durch den Linearantrieb 120 ein Überstrom fließt. Der Sensor kann daher auch ein Überstromsensor sein.The
Die Antriebseinheiten 101 können als Direktantrieb zur Realisierung des Trittes für den Triebfahrzeugführer unter Berücksichtigung kritischer Umgebungsbedingungen, insbesondere des Umgrenzungsprofils 12, verwendet werden.The
Die Trittstufeneinheit 100 kann dabei insbesondere die Steuereinheit 140, zwei Antriebseinheiten 101 mit jeweils einem Linearantrieb 120, beispielsweise in Form eines Elektroverstellers mit Haltebremse 124 und Endlagenschalter 123, und einer Teleskopführung 110 mit mechanischer Rückstelleinheit, sowie die Trittstufe 50 aufweisen. Es ist auch möglich, dass nur eine Antriebseinheit 101 und eine zusätzliche Teleskopführung 110 verwendet werden, da für das Ausfahren der Trittstufe 50 keine großen Axialkräfte aufgebracht werden müssen. Für die Aufnahme der Kippmomente dienen dann die beiden Teleskopführungen 110.The
Durch Betätigung eines Schaltelementes, fährt Linearantrieb 120 die Schubstange 122 aus, welche dadurch die Hubstange 112 axial verschiebt. Gleichzeitig wird ein auf die Hubstange 112 einwirkendes Rückstellelement unter Vorspannung gesetzt. Die Trittstufe 50 fährt dabei gleichzeitig aus.By actuating a switching element,
Eine Überstromerfassung des Linearantriebs 120 erfasst die Endlage und oder mögliche Fremdkörper im Wirkbereich des Linearantriebs 120 und/oder der Trittstufe 50. Die elektromagnetische Haltebremse 124 wird betätigt und der Linearantrieb 120 kann stromlos geschaltet werden. Die Trittstufe 50 befindet sich in der Position "Ausgefahren".An overcurrent detection of the
Zum "Einfahren" der Trittstufe 50 wird die Versorgungsspannung der Haltebremse 124 abgeschaltet, wodurch die Haltefunktion der Haltebremse 124 beendet wird. Mittels des Rückstellelementes werden die Hubstange 112, die Schubstange 122 und dadurch auch die Trittstufe 50 eingefahren. Über den Endlagensensor 123 wird die Endlage erfasst und das Signal an die Steuereinheit 140 gegeben.To "retract" the
Die Trittstufeneinheit kann aus Sicherheitsgründen redundant ausgeführt sein, d.h. es werden zwei Antriebseinheiten 101 verwendet. Das mechanische Verbindungselement für die Hubstangen 112 ist die Trittstufe 50, wodurch die Bewegung beider Antriebseinheiten 101 synchron erfolgt und die Bewegung einer Antriebseinheit mittels der Trittstufe 50 auch auf eine eventuell ausgefallene Antriebseinheit übertragen wird. Fällt beispielsweise ein Rückstellelement aus, erfolgt somit trotzdem die Rückstellung beider Antriebseinheiten 101, konkret der Hubstange 112 und der Schubstange 122.The tread unit may be redundant for safety reasons, i. Two
Die sichere Rückführung der Trittstufe 50 erfolgt insgesamt durch das oder die Rückstellelemente, die separat zu den Linearantrieben 120 sind.The safe return of the
Die Position "sicheres Eingefahren" kann über den Endlagerschalter 123 oder auch andere Sensoren, die beispielsweise am Linearantrieb 120 vorgesehen sind, erfasst werden.The position "safe retraction" can be detected via the
Die Realisierung der Redundanz erfolgt über die Installation eines zweiten Linearantriebs und der geeigneten Dimensionierung jedes Rückstellelements für beide Antriebseinheiten 101.The realization of the redundancy takes place via the installation of a second linear drive and the appropriate dimensioning of each return element for both drive
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden. Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.The above-described embodiments may be arbitrarily combined with each other. While specific embodiments have been illustrated and described herein, it is within the scope of the present invention to properly modify the illustrated embodiments without departing from the scope of the present invention. The following claims are a first, non-binding attempt to broadly define the invention.
- 1010
- Schienenfahrzeugtrack vehicle
- 1212
- Umgrenzungsprofilclearance gauge
- 1313
- Wagenkastencar body
- 1414
- Fußbodenfloor
- 1515
- Türbereichdoor area
- 1717
- Öffnungopening
- 5050
- Trittstufetread
- 5151
- Anschlagattack
- 100100
- TrittstufeneinheitTread unit
- 101101
- Antriebseinheitdrive unit
- 110, 110a, 110b, 110c110, 110a, 110b, 110c
- Teleskopführung / Federrohr / TeleskoprohrTelescopic guide / spring tube / telescopic tube
- 111, 111a, 111b, 111c111, 111a, 111b, 111c
- Außenlager/AußenrohrSatellite camp / outer tube
- 112, 112a, 112b, 112b112, 112a, 112b, 112b
- Hubstangelifting rod
- 113113
- Gleitschuhshoe
- 114114
- Gleitlagerbearings
- 115115
- Innenrauminner space
- 118118
- Laufkugeln / WalzenRunning balls / rollers
- 120120
- Linearantrieblinear actuator
- 121121
- Gehäusecasing
- 122122
- Schubstangepushrod
- 123123
- Endlagerschalterrepository switch
- 124124
- Haltebremseholding brake
- 140140
- Steuereinheitcontrol unit
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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