EP3318463B1 - Schienenfahrzeug mit einer schutzeinrichtung und schutzeinrichtung für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Schienenfahrzeug mit einer schutzeinrichtung und schutzeinrichtung für ein schienenfahrzeug Download PDF

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EP3318463B1
EP3318463B1 EP17198750.6A EP17198750A EP3318463B1 EP 3318463 B1 EP3318463 B1 EP 3318463B1 EP 17198750 A EP17198750 A EP 17198750A EP 3318463 B1 EP3318463 B1 EP 3318463B1
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EP
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rail
rail vehicle
pistons
pilot
protective device
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EP3318463A1 (de
Inventor
Helmut Adamek
Andreas Brunnflicker
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Alstom Transportation Germany GmbH
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Bombardier Transportation GmbH
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F19/00—Wheel guards; Bumpers; Obstruction removers or the like
    • B61F19/06—Nets, catchers, or the like for catching obstacles or removing them from the track
    • B61F19/08—Nets, catchers, or the like for catching obstacles or removing them from the track of the drop-down type

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with a protective device according to the preamble of claim 1.
  • Rail vehicles are usually equipped with a rail clearer (rail clearer) or other protective devices (body catcher) in the direction of travel to prevent damage to the vehicle or derailment due to foreign bodies on the rails or tracks.
  • Rail clearers are devices on rail vehicles that push foreign objects away from the rails or the track in front of the moving vehicle. They are used to prevent derailments as well as damage to the vehicle and, for example, the low-lying axles of the vehicles behind it. Such rail clearers are often prescribed for various rail vehicles in relevant regulations.
  • vehicles must have rail clearers or rail clearers in front of the first wheel set in the direction of travel, which reduce the risk of derailment caused by obstacles. They must be arranged as close as possible in front of the wheels and as close as possible to the top edge of the rail. They can either be located as far forward as possible on the underside of the vehicle stem or on the bogie directly in front of the wheels and should be as close as possible to the top edge of the rail.
  • rail clearers or rail clearers In the case of vehicles on road-dependent railways, rail clearers or rail clearers must also reduce the risk of derailment, which can be caused by obstacles on the track.
  • the designs are different and mostly adapted to the rail route and the interference to be expected from the environment. In the simplest version, these are two vertical bars, which are located far in front of the locomotive and are located just above the top edge of the rail.
  • Such rail clearers or rail vehicles with rail clearers are already in publications DE166218 . DE 1605830C3 . DE 883 453 . AT 515578 B1 and DE 102013214424 B3 described.
  • the problem with a rail vehicle with a rail clearer is that the rail clearer cannot be adjusted to the height of the top edge of the rail (SOK) for several reasons, and so there is always a certain gap between the floor and the bottom edge of the rail clearer. For people who come to rest on the track, there is a risk of serious injuries due to the remaining gap (200 - 50 mm) before reaching the platform clearer.
  • a rail vehicle with a front apron and with at least one rail clearer, which is arranged on the bogie frame in front of the first wheel set of the rail vehicle in the direction of travel is proposed, wherein in addition to the rail clearer, a further protective device is provided which can be moved vertically or at an angle (retractable and extendable) ) Rail clearing pistons, which are arranged along the lower contour of the front apron facing the guideway below the body of the rail vehicle.
  • the rail clearing pistons of the protective device are guided and supported by a guide tube surrounding the pistons.
  • the guide tubes with the rail clearing pistons arranged therein are each arranged directly in front of the rail wheels of the first wheel set of the rail vehicle and, when activated / extended, extend to the top edge of the rail and thus prevent any rollover.
  • the protective device with the rail clearing pistons is advantageous can be activated by means of the magnetic rail brakes of the rail vehicle.
  • the rail clearing pistons of the protective device which are arranged perpendicular to the existing rail clearing or at an angle in or against the direction of travel, are recessed in their guides so that the piston system is optimally protected against environmental stresses (dirt, moisture and road salt) , Bumps on the road, different levels of rails and switches, lowering of the car body due to abrasion of the running wheels or due to full loading, concave or convex track layout, smaller stones and rubble, slush or similar. have no influence on the function of the rail clearer.
  • the rail vehicle 10 can only be seen in a stylized form by representing the first wheel set 13 and the rail wheels 12, 12 '.
  • the rail clearer 20 is arranged in front of the first wheel set 13 of the rail vehicle 10 in the direction of travel on the bogie frame of the rail vehicle and comprises a rail clearer - Bars 21 in a known version.
  • a protective device 30 is provided, which comprises vertically movable (extendable and retractable) rail clearing pistons 31n, which are arranged along the lower contour of the front apron 11 of the rail vehicle 10 facing the travel path.
  • the rail clearing pistons 31n of the protective device 30 are arranged directly in front of the rail running wheels 12, 12 'of the rail vehicle 10 and run along the lower contour of the front apron of the rail vehicle at optimized intervals due to the conditions on the vehicle.
  • the rail clearing pistons 31n are each guided and supported by a guide tube 32 surrounding the pistons. In the retracted state, these do not extend below the lower edge of the rail clearing bar 21 of the rail clearing 20.
  • the rail clearing pistons 31n can be activated by means of the magnetic rail brakes of the rail vehicle 10.
  • the extension and retraction of the pistons can be achieved by various means such as. B. electrically (solenoid; e-motor; servomotor) or mechanically (hydraulic, pneumatic).
  • the rail clearing pistons 31n can be extended until the upper rail edge of the travel path of the rail vehicle 10 touches.
  • the rail clearing pistons 31n are advantageously at least partially provided with wear-resistant materials, in particular with UV-stabilized polymers made of PE or PTFE. If a rail vehicle driver detects a danger and initiates emergency / emergency braking, the rail clearing pistons along the front apron are also activated in parallel with the magnetic rail brakes, the piston reaching the rails at a similar speed to the magnetic rail brakes and, for example, perpendicularly down to the point of contact the top edge of the rail are extended. According to a further variant of the invention, the rail clearing pistons 31n can also be designed as pistons which can be extended obliquely to the front or to the rear and can be supported by guide tubes.
  • the stroke length of the other pistons is preferably specified by the stroke length of the pistons directly in front of the first wheel set, whereby in a further embodiment variant the stroke length of these other pistons can be adapted to the vertical track geometry (dome, trough) by means of distance measuring sensors or via GPS detection.
  • the stroke length of these other pistons can be adapted to the vertical track geometry (dome, trough) by means of distance measuring sensors or via GPS detection.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer Schutzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Schienenfahrzeuge sind in der Regel in Fahrtrichtung mit einem Schienenräumer (Bahnräumer) oder anderen Schutzeinrichtungen (body catcher) ausgerüstet, um Schäden am Fahrzeug oder Entgleisung durch auf den Schienen oder Gleisen befindlichen Fremdkörper zu verhindern. Schienenräumer (Bahnräumer) sind Vorrichtungen an Schienenfahrzeugen, die vor dem fahrenden Fahrzeug Fremdkörper von den Schienen bzw. vom Gleis beiseiteschieben. Sie werden verwendet, um Entgleisungen sowie auch Schäden am Fahrzeug und beispielsweise an tiefliegenden Achsen der nachfolgenden Fahrzeuge zu verhindern. Häufig werden derartige Schienenräumer für verschiedene Schienenfahrzeuge in einschlägigen Verordnungen auch vorgeschrieben.
  • Danach müssen Fahrzeuge vor dem in Fahrtrichtung ersten Radsatz Bahnräumer oder Schienenräumer haben, die eine durch Hindernisse hervorgerufene Entgleisungsgefahr vermindern. Sie müssen möglichst dicht vor den Rädern angeordnet sein und einen möglichst geringen Abstand von der Schienenoberkante haben. Sie können entweder möglichst weit vorne an der Unterseite des Fahrzeugvorbaus oder am Drehgestell direkt vor den Rädern angeordnet sein und sollten einen möglichst geringen Abstand von der Schienenoberkante haben.
  • Bei Fahrzeugen straßenabhängiger Bahnen müssen Bahnräumer oder Schienenräumer auch eine Entgleisungsgefahr vermindern, die durch auf das Gleis gelangende Hindernisse hervorgerufen werden kann. Die Ausführungsarten sind unterschiedlich und meist an die Schienenfahrstrecke und die aus der Umgebung zu erwartenden Störeinflüsse angepasst. In einfachster Ausführung sind dies zwei weit vorn am Triebfahrzeug angebrachte senkrechte Stäbe, die sich dicht über der Schienenoberkante befinden. Derartige Schienenräumer oder Schienenfahrzeuge mit Schienenräumern werden bereits in Druckschriften DE166218 , DE 1605830C3 , DE 883 453 , AT 515578 B1 und DE 102013214424 B3 beschrieben.
  • Für Personen die am Gleis zu liegen kommen und die Gefahr des Überrollen durch ein Schienenfahrzeug gegeben ist, besteht trotz vorhandener Schienenräumer die Möglichkeit, dass Körperteile über oder unter den Schienenräumer kommen, und vom dahinterliegenden Laufrad erfasst werden.
  • Bei neuen Straßenbahnen wird durch die immer geringere Einstiegshöhe auch der Raum unterhalb der Straßenbahn immer geringer. Für den Einbau eines Fangkorbs oder ähnlicher Abweiser-Mechanismen ist kein Platz vorhanden. Außerdem ist deren Aufbau und Wartung sehr aufwändig, wobei die geringen Auslösegeschwindigkeiten dieser mechanischen Systeme auch keinen zuverlässigen Schutz vor schweren Verletzungen bieten.
  • Das Problem bei einem Schienenfahrzeug mit Schienenräumer ist, dass der Schienenräumer aus mehreren Gründen nicht auf die Höhe der Schienenoberkante (SOK) eingestellt werden kann, und somit immer ein gewisser Spalt zwischen Boden und der Unterkante des Schienenräumers vorhanden ist. Für Personen, welche am Gleis zu liegen kommen, besteht die Gefahr durch den verbleibenden Spalt (200 - 50 mm) vor Erreichen des Bahnräumers schwere Verletzungen zu erleiden.
  • In der DE 128 108 C wird ein auf- und ab beweglicher, pflugscharartiger Rahmen als Schutzvorrichtung für Straßenbahnfahrzeuge offenbart, durch welche die im Gleis liegenden Gegenstände mittels des auf- und ab beweglichen pflugscharartigen Schutzrahmens aus der Fahrbahn geschoben werden. Dabei werden die Gegenstände durch die pflugscharartige Ausbildung des Rahmens seitlich in den umgebenden Verkehr geschoben. Eine derartige Vorrichtung ist zur Lösung des o.g. Problems nicht geeignet.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die vorgenannten Nachteile weitestgehend zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Ansprüchen enthalten.
  • Danach wird ein Schienenfahrzeug mit einer Frontschürze und mit wenigstens einem Schienenräumer, der vor dem in Fahrtrichtung ersten Radsatz des Schienenfahrzeuges am Drehgestellrahmen angeordnet ist, vorgeschlagen, wobei zusätzlich zum Schienenräumer eine weitere Schutzeinrichtung vorgesehen ist, die vertikal oder im Winkel bewegbare (ein-und ausfahrbar) Schienenräumer-Kolben umfasst, die entlang der dem Fahrweg zugewandten unteren Kontur der Frontschürze unterhalb des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind.
  • Die Schienenräumer-Kolben der Schutzeinrichtung werden dabei durch ein die Kolben umschließendes Führungsrohr geführt und gestützt. Die Führungsrohre mit den darin angeordneten Schienenräumer-Kolben sind jeweils unmittelbar vor den Schienenlaufrädern des ersten Radsatzes des Schienenfahrzeuges angeordnet und reichen im aktivierten/ausgefahrenen Zustand bis zur Schienenoberkante und verhindern somit jegliches Überrollen. Vorteilhaft ist die Schutzeinrichtung mit den Schienenräumer-Kolben mittels der Magnetschienenbremsen des Schienenfahrzeuges aktivierbar. Die Schienenräumer-Kolben der Schutzeinrichtung, welche zusätzlich zum vorhandenen Schienenräumer lotrecht oder schräg im Winkel in oder entgegen der Fahrtrichtung angeordnet sind, befinden sich versenkt in ihren Führungen, damit das Kolbensystem vor Beanspruchungen aus der Umgebung (Schmutz, Nässe und Streusalz) bestmöglich geschützt wird. Unebenheiten der Straße, unterschiedliches Niveau von Schienen und Weichen, Senkungen des Wagenkastens durch Abrieb der Laufräder oder durch volle Beladung, konkave oder konvexe Gleisführung, kleinere Steine und Geröll, Schneematsch o.ä. haben dadurch keinen Einfluss auf die Funktion des Schienenräumers.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen, aus welchen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung , Einzelheiten und Weiterbildungen anhand nicht einschränkender Ausführungsbeispiele zu entnehmen sind.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    Schutzeinrichtung mit nicht aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer Ansicht von vorn oben;
    Fig. 2
    Schutzeinrichtung mit aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer Ansicht von vorn oben;
    Fig. 3
    Schutzeinrichtung mit nicht aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer Ansicht von vorne unten;
    Fig. 4
    Schutzeinrichtung mit aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer Ansicht von vorn unten;
    Fig. 5
    Schutzeinrichtung mit nicht aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer seitlichen Ansicht, wobei das Schienenfahrzeug von links nach rechts fährt;
    Fig. 6
    Schutzeinrichtung mit aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer seitlichen Ansicht, wobei das Schienenfahrzeug von links nach rechts fährt;
    Fig. 7
    Schutzeinrichtung mit nicht aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer Ansicht von hinten;
    Fig. 8
    Schutzeinrichtung mit aktivierten Schienenräumer-Kolben in einer Ansicht von hinten.
  • In den Figuren ist das Schienenfahrzeug 10 nur in stilisierter Form durch Darstellung des ersten Radsatzes 13 sowie der Schienenlaufräder 12, 12' zu erkennen. Der Schienenräumer 20 ist vor dem in Fahrtrichtung ersten Radsatz 13 des Schienenfahrzeuges 10 am Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeuges angeordnet und umfasst einen Schienenräumer - Balken 21 in bekannter Ausführung. Zusätzlich zum Schienenräumer 20 ist eine Schutzvorrichtung 30 vorgesehen, die vertikal bewegbare (aus- und einfahrbare) Schienenräumer-Kolben 31n umfasst, die entlang der dem Fahrweg zugewandten unteren Kontur der Frontschürze 11 des Schienenfahrzeugs 10 angeordnet sind. Die Schienenräumer-Kolben 31n der Schutzeinrichtung 30 sind beginnend direkt vor den Schienenlaufrädern 12, 12' des Schienenfahrzeuges 10 angeordnet und verlaufen entlang der unteren Kontur der Frontschürze des Schienenfahrzeuges in aufgrund auftretender Gegebenheiten am Fahrzeug optimierten Abständen. Die Schienenräumer-Kolben 31n werden jeweils durch ein die Kolben umschließendes Führungsrohr 32 geführt und gestützt. Im eingefahren Zustand reichen diese nicht unter die Unterkante des Schienenräumer-Balkens 21 des Schienenräumers 20 hinaus. Die Schienenräumer-Kolben 31n sind mittels der Magnetschienenbremsen des Schienenfahrzeuges 10 aktivierbar. Das Aus- und wieder Einfahren der Kolben kann durch verschiedene Mittel erreicht werden wie z. B. elektrisch (Solenoid; e-Motor; Stellmotor) oder mechanisch (hydraulisch, pneumatisch). Dabei sind die Schienenräumer-Kolben 31n bis zur Berührung der Schienenoberkante des Fahrweges des Schienenfahrzeuges 10 ausfahrbar.
  • Vorteilhaft sind die Schienenräumer-Kolben 31n zumindest teilweise mit verschleißfesten Materialien, insbesondere mit UV stabilisierten Polymeren aus PE oder PTFE versehen. Bei Erkennung einer Gefahr durch einen Schienenfahrzeugführer und Einleitung einer Gefahren-/Notbremsung werden parallel mit den Magnetschienenbremsen auch die Schienenräumer-Kolben entlang der Frontschürze aktiviert, wobei der Kolben mit ähnlich hoher Geschwindigkeit wie die Magnetschienenbremsen die Schienen erreichen und z.B. lotrecht nach unten bis zur Berührung der Schienenoberkante ausgefahren werden. Die Schienenräumer-Kolben 31n können nach einer weiteren Variante der Erfindung auch als schräg nach vorne oder nach hinten ausfahrbare Kolben ausgeführt sein und durch Führungsrohre gestützt werden. Die Hublänge der übrigen Kolben wird vorzugsweise durch die Hublänge der Kolben direkt vor dem ersten Radsatz vorgegeben, wobei in einer weiteren Ausführungsvariante die Hublänge dieser übrigen Kolben an die vertikale Streckengeometrie (Kuppe, Wanne) mittels Abstandsmesssensoren oder über GPS Erkennung angepasst werden kann. Während des kritischen Zeitpunkts besteht somit keine Möglichkeit mehr, dass Personen unter die Vorbaukontur (Frontschürze 9) des Schienenfahrzeuges gelangen können, da dir Kontur entlang der Frontschürze bis vor den führenden ersten Radsatz abgedeckt wird. Nach dem das Fahrzeug zum Stillstand kommt und die Magnetschienenbremsen wieder lösen, werden auch gleichzeitig die Kolben wieder eingezogen. Das Aus- und wieder Einfahren der Kolben kann durch verschiedene Mittel erreicht werden wie z. B. elektrisch (Solenoid; e-Motor; Stellmotor) oder mechanisch (hydraulisch, pneumatisch).

Claims (7)

  1. Schienenfahrzeug (10) mit einer Frontschürze (11) und mit wenigstens einem Schienenräumer 20), der vor dem in Fahrtrichtung ersten Radsatz (13) am Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeuges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    zusätzlich zum Schienenräumer (20) eine weitere Schutzeinrichtung (30) vorgesehen ist, wobei die Schutzeinrichtung (30) vertikal oder im Winkel bewegbare, ein- und ausfahrbare Schienenräumer-Kolben (31n) umfasst, die entlang der dem Fahrweg zugewandten unteren Kontur der Frontschürze (11) unterhalb des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs (10) angeordnet sind, wobei die Schienenräumer-Kolben (31n) der Schutzeinrichtung (30) jeweils durch ein die Kolben umschließendes Führungsrohr (32n) geführt und gestützt werden und im eingefahrenen Zustand nicht über die dem Fahrweg zugewandten Unterkante des Schienenräumers (20) hinaus reichen.
  2. Schienenfahrzeug nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Schienenräumer-Kolben (31n) zusätzlich zur Anordnung am Schienenräumer (20) direkt vor dem ersten Radsatz (13), an der unteren Kontur der Frontschürze (11) jeweils unmittelbar vor den Schienenlaufrädern (12, 12') des ersten Radsatzes (13) des Schienenfahrzeuges (10) beginnt und unterhalb der gesamte Kontur der Frontschürze (11) verläuft, wobei die Schienenräumer-Kolben (31n) voneinander beabstandet sind, wobei die Hublänge der an der Frontschürze vorgesehenen Schienenräumer- Kolben (31n) durch die Hublänge der unmittelbar vor dem ersten Radsatz (13) angeordneten Schienenräumer-Kolben (31n) vorgegeben wird.
  3. Schienenfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenräumer-Kolben (31n) der Schutzeinrichtung (30) mittels Magnetschienenbremsen des Schienenfahrzeuges (10) aktivierbar sind.
  4. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenräumer-Kolben (31n) bis zur Berührung der Schienenoberkante des Fahrweges des Schienenfahrzeuges (10) ausfahrbar sind.
  5. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenräumer-Kolben (31n) der Schutzeinrichtung (30) elektrisch oder mechanisch ein- und/oder ausfahrbar sind, wobei die Funktion mit der Fahrzeugelektrik gekoppelt ist.
  6. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenräumer-Kolben (31n) zumindest teilweise mit verschleißfesten Materialien, insbesondere mit UV stabilisierten Polymeren aus PE oder PTFE versehen sind.
  7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hublänge der unterhalb der Frontschürzenkontur vorgesehenen Schienräumer - Kolben an die vertikale Streckengeometrie mittels Abstandsmesssensoren und/oder GPS - Erkennung anpassbar ist.
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