EP3434551B1

EP3434551B1 - Actuating mechanism of a discharge flap of a bulk goods container

Info

Publication number: EP3434551B1
Application number: EP18020287.1A
Authority: EP
Inventors: Clemens Jonkisch; Michael Neumann
Original assignee: WBN Waggonbau Niesky GmbH
Current assignee: WBN Waggonbau Niesky GmbH
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2019-08-21
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: DE102017117076B3; EP3434551A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Betätigungsmechanismus einer Entladeklappe eines Schüttgutbehälters, aufweisend eine um eine erste Achse drehbar gelagerte Betätigungswelle mit einem stirnseitig drehfest angebrachten ersten Betätigungselement sowie eine um eine zur ersten Achse parallele zweite Achse drehbar gelagerte Sperrwelle mit einem stirnseitig drehfest angebrachten zweiten Betätigungselement, wobei die Sperrwelle zum Blockieren des Verdrehens der Betätigungswelle mittels einer Sperrklinke eingerichtet ist.The invention relates to an actuating mechanism of an unloading flap of a bulk material container, comprising a rotatably mounted about a first axis actuating shaft with a front side rotatably mounted first actuator and a second axis parallel to the first axis rotatably mounted locking shaft with a front side rotatably mounted second actuator, wherein the locking shaft is configured to block the twisting of the actuating shaft by means of a pawl.

Ein solcher Betätigungsmechanismus ist zum Beispiel von der US 2016311445 A1 bekannt.Such an actuating mechanism is for example of the US 2016311445 A1 known.

Derartige Betätigungsmechanismen für Schüttgutbehälter sind aus dem Stand der Technik bekannt. So weisen beispielsweise die zum Transport von Schüttgütern eingesetzten Eisenbahn-Selbstentladewagen der Gattung "Tanoos" solche Betätigungsmechanismen auf. Diese verfügen auf beiden Wagen-Längsseiten über jeweils zwei Betätigungshebel. Mit dem ersten Betätigungshebel wird eine Sperrwelle betätigt und durch deren Drehung eine Sperrklinke bewegt. Diese Sperrklinke ist zum Festlegen der eigentlichen Betätigungswelle eingerichtet. Durch Drehen der Sperrwelle kann die Sperrklinke zwischen einer ersten die Betätigungswelle verriegelnden Stellung sowie einer zweiten die Betätigungswelle freigebenden Stellung hin- und her geschaltet werden. Die Betätigungswelle ist ihrerseits mittels des zweiten Betätigungshebels betätigbar, d.h. um ihre eigene Längsachse drehbar. Durch das Drehen der Betätigungswelle wird ein Betätigungsmechanismus angetrieben, der die Entladeklappe des Schüttgutbehälters öffnet bzw. schließt. Solange die Sperrklinke der Sperrwelle die Betätigungswelle blockiert, kann die Betätigungswelle nicht gedreht werden. Allerdings ist das Öffnen und Schließen der Entladeklappen mittels eines solchen Mechanismus sehr zeitaufwändig.Such actuating mechanisms for bulk containers are known from the prior art. Thus, for example, the railroad self-unloading wagons of the genus "Tanoos" used for transporting bulk goods have such actuating mechanisms. These have two actuating levers on both longitudinal sides of the car. With the first operating lever a locking shaft is actuated and moved by the rotation of a pawl. This pawl is set to set the actual operating shaft. By turning the locking shaft, the pawl between a first actuating shaft locking position and a second actuation shaft releasing position can be switched back and forth. The actuating shaft is in turn operable by means of the second actuating lever, i. rotatable about its own longitudinal axis. By rotating the actuating shaft, an actuating mechanism is driven, which opens or closes the unloading flap of the bulk goods container. As long as the pawl of the locking shaft blocks the actuating shaft, the actuating shaft can not be rotated. However, the opening and closing of the discharge flaps by means of such a mechanism is very time consuming.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Betätigungsmechanismus einer Entladeklappe eines Schüttgutbehälters bereitzustellen, aufweisend eine um eine erste Achse drehbar gelagerte Betätigungswelle mit einem stirnseitig drehfest angebrachten ersten Betätigungselement sowie eine um eine zur ersten Achse parallele zweite Achse drehbar gelagerte Sperrwelle mit einem stirnseitig drehfest angebrachten zweiten Betätigungselement, wobei die Sperrwelle zum Blockieren des Verdrehens der Betätigungswelle mittels einer Sperrklinke eingerichtet ist, welcher eine Beschleunigung des Öffnen und Schließens der Entladeklappe ermöglicht.The object of the present invention is to provide an actuating mechanism of an unloading flap of a bulk goods container, comprising a rotatably mounted about a first axis actuating shaft with a front side rotatably mounted first actuating element and about a second axis parallel to the first axis rotatably mounted locking shaft with a front side rotatably mounted second actuating element, wherein the locking shaft for blocking the rotation of the actuating shaft is arranged by means of a pawl, which allows an acceleration of the opening and closing of the unloading flap.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Betätigungsmechanismus ein zusätzliches drittes Betätigungselement aufweist, welches um die erste Achse drehbar gelagert ist sowie eine erste Kopplung mit dem ersten Betätigungselement und eine zweite Kopplung mit dem zweiten Betätigungselement aufweist, wobei die erste Kopplung als ein in einem zur ersten Achse konzentrischen Schlitzsegment geführter erster Mitnehmer ausgeführt ist. Auf diese Weise sind das erste und zweite Betätigungselement durch eine einzige mittels des dritten Betätigungselementes durchgeführte Betätigungsbewegung betätigbar, jedoch in zeitlich entkoppelter Weise bzw. zu unterschiedlichen Zeitpunkten, so dass zuerst das zweite Betätigungselement und erst nach Durchlaufen des ersten Mitnehmers über die gesamte Länge des Schlitzsegments dann auch das erste Betätigungselement durch das dritte Betätigungselement in Bewegung gesetzt werden. Die Mitnahme des ersten Betätigungselementes durch das dritte Betätigungselement wird erst wirksam, sobald der erste Mitnehmer derart an einem der beiden äußersten Enden des Schlitzsegmentes angelangt ist, dass dort ein Berührkontakt zwischen dem ersten Mitnehmer und der Endbegrenzung des Schlitzsegmentes erfolgt. Solange sich der erste Mitnehmer jedoch an einer beliebigen anderen Stelle zwischen den beiden äußersten Enden des Schlitzsegments befindet, bewirkt die Bewegung des dritten Betätigungselementes lediglich eine Relativbewegung zwischen erstem Mitnehmer und Schlitzsegment; das heißt, dass noch keine Mitnahme des ersten Betätigungselementes durch das dritte Betätigungselement erfolgt. Auf diese Weise wird eine zeitliche Entkopplung der Bewegungsvorgänge des dritten und des ersten Betätigungselementes erreicht, so dass das erste Betätigungselement erst mit einer zeitlichen Verzögerung auf die Bewegung des dritten Betätigungselementes reagiert, und zwar erst dann, wenn die Bewegung des zweiten Betätigungselements durch das dritte Betätigungselement initiiert worden ist. Dies ermöglicht eine zeitlich gestaffelte Bewegungsfolge von Sperrwelle und Betätigungswelle durch eine einzige Betätigungsbewegung mittels des dritten Betätigungselements, ohne dass deren jeweilige Betätigungselemente durch das Bedienpersonal gesondert nacheinander entriegelt und betätigt werden müssen. Die Bedienung der Entladeklappe wird hierdurch beschleunigt und vereinfacht. Der erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus kann derart ausgestaltet sein, dass er in beiden Drehrichtungen des dritten Betätigungselementes um die erste Achse funktionsfähig ist, d.h. in einer ersten Drehrichtung werden zuerst die Sperrwelle und danach die Betätigungswelle betätigt (= Entsperren des Betätigungsmechanismus und Öffnen der Entladeklappe) sowie in einer hierzu entgegengesetzten Drehrichtung werden zuerst die Betätigungswelle und danach die Sperrwelle betätigt (= Schließen der Entladeklappe und Sperren des Betätigungsmechanismus). Alternativ hierzu kann die Rückstellung des zweiten Betätigungselementes durch Federkraft erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das Schlitzsegment ein Bestandteil des dritten Betätigungselements und der erste Mitnehmer ein Bestandteil des ersten Betätigungselements.
Die Erfindung umfasst aber auch eine hierzu inverse Ausführungsform, bei der das Schlitzsegment ein Bestandteil des ersten Betätigungselements und der erste Mitnehmer ein Bestandteil des dritten Betätigungselements sind.This is inventively achieved in that the actuating mechanism has an additional third actuating element, which is rotatably mounted about the first axis and has a first coupling with the first actuating element and a second coupling with the second actuating element, wherein the first coupling as a in a for first axis concentric slot segment guided first driver is executed. In this way, the first and second actuating element by a single operation carried out by means of the third actuating element actuating movement operable, but in a time-decoupled manner or at different times, so that first the second actuating element and only after passing through the first driver over the entire length of the slot segment then also the first actuating element are set in motion by the third actuating element. The entrainment of the first actuating element by the third actuating element is effective only when the first driver has arrived at one of the two extreme ends of the slot segment, that there is a contact contact between the first driver and the end boundary of the slot segment. However, as long as the first driver is located at any other location between the two extreme ends of the slot segment, the movement of the third actuator causes only a relative movement between the first driver and slot segment; that is, no entrainment of the first actuating element by the third actuating element takes place. In this way, a temporal decoupling of the movement processes of the third and the first actuating element is achieved, so that the first actuating element reacts only with a time delay to the movement of the third actuating element, and only when the movement of the second actuating element by the third actuating element has been initiated. This allows a staggered sequence of movements of locking shaft and actuating shaft by a single actuation movement by means of the third actuating element, without their respective actuators must be unlocked and operated separately by the operating personnel separately. The operation of the unloading flap is thereby accelerated and simplified. The actuating mechanism according to the invention can be configured such that it is functional in both directions of rotation of the third actuating element about the first axis, ie in a first direction of rotation, first the blocking shaft and then the actuating shaft is actuated (= unlocking the actuating mechanism and opening the discharge flap) and in a For this opposite direction of rotation, the actuating shaft and then the locking shaft are actuated first (= closing the unloading and locking the actuating mechanism). Alternatively, the provision of the second actuating element can be effected by spring force.
In a preferred embodiment of the invention, the slot segment is a component of the third actuating element and the first driver is a component of the first actuating element.
However, the invention also includes an inverse embodiment for this purpose, in which the slot segment is a component of the first actuating element and the first driver is a component of the third actuating element.

Gemäß einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Grundgedankens umfasst die zweite Kopplung ein zum Blockieren des Verdrehens der Sperrwelle eingerichtetes Sperrelement sowie eine um die zweite Achse drehbar gelagerte Entriegelungsscheibe, wobei die Entriegelungsscheibe mittels eines zweiten starren Mitnehmers derart durch das dritte Betätigungselement antreibbar ist, dass das Sperrelement durch eine an der Außenkontur der Entriegelungsscheibe angeordnete Schaltnocke aus einer ersten, die Sperrwelle verriegelnden Stellung in eine zweite, ein Verdrehen der Sperrwelle freigebende Stellung verlagerbar ist. Das Sperrelement wird durch Federkraft in seiner die Sperrwelle blockierenden Grundstellung gehalten und ist nur durch eine zur Federkraft gegenläufige und durch Bewegen des dritten Betätigungselementes induzierbare Kraftkomponente aus dieser Grundstellung lösbar. Mittels der Schaltnocke der Entriegelungsscheibe wird aus der durch das dritte Betätigungselement eingeleiteten Drehbewegung der Entriegelungsscheibe um die zweite Achse eine solche translatorische, der Federkraft entgegengesetzte Kraftkomponente erzeugt. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich die Sperrwelle nicht aus ihrer Grundstellung lösen kann - sei es durch Erschütterungen während eines Transports des Schüttgutbehälters oder durch manuelle Eingriffe von unautorisierten Personen - und es im Extremfall zu einer Entsperrung der Betätigungswelle kommt. Auch hier gilt, dass gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der zweite Mitnehmer ein Bestandteil des dritten Betätigungselements ist, die Erfindung aber auch eine hierzu inverse Ausführungsform umfasst, bei der der zweite Mitnehmer ein Bestandteil der Entriegelungsscheibe ist.According to a further development of the basic idea according to the invention, the second coupling comprises a blocking element arranged to block the rotation of the blocking shaft and an unlocking disk rotatably mounted about the second axis, wherein the unlocking disk is secured by means of a second rigid carrier third actuator is driven, that the blocking element is displaceable by a arranged on the outer contour of the unlocking cam from a first, the locking shaft locking position in a second, a rotation of the locking shaft releasing position. The blocking element is held in its basic position blocking the blocking shaft by spring force and can only be released from this basic position by means of a force component which is counter to the spring force and can be induced by moving the third actuating element. By means of the switching cam of the unlocking disk, such a translational force component opposite to the spring force is generated about the second axis from the rotational movement of the unlocking disk introduced by the third actuating element. In this way, it is ensured that the locking shaft can not be released from its basic position - be it by shaking during transport of the bulk container or by manual intervention of unauthorized persons - and it comes in an extreme case to unlock the actuating shaft. Again, according to a preferred embodiment of the invention, the second driver is a component of the third actuating element, but the invention also includes an inverse embodiment for this purpose, in which the second driver is a component of the unlocking disk.

Es ist in diesem Zusammenhang besonders einfach und vorteilhaft, wenn das zweite Betätigungselement mittels eines dritten starren Mitnehmers durch die Entriegelungsscheibe antreibbar ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei diesem Mitnehmer deshalb um eine Art Mitnehmerblech, welches einen flächigen Berührkontakt zwischen Entriegelungsscheibe und zweitem Betätigungselement ermöglicht. Auf diese Weise werden günstigere Reibungsverhältnisse zwischen den beiden Bauteilen erreicht, was insbesondere dann von Relevanz ist, wenn der Betätigungsmechanismus im täglichen Betrieb durch Umgebungsbedingungen etc. verschmutzt. Mit der erfindungsgemäßen Lösung bleibt der Betätigungsmechanismus auch unter widrigen Umgebungsbedingungen leichtgängig bedienbar.
Gemäß einer hierzu alternativen, wenngleich kinematisch weniger günstigen Ausführungsvariante wäre es auch möglich, das zweite Betätigungselement mittels des zweiten starren Mitnehmers direkt durch das dritte Betätigungselement anzutreiben, d.h. ohne kinematische Zwischenschaltung der Entriegelungsscheibe. Da in einer solchen Ausführung sowohl die Entriegelungsscheibe als auch das zweite Betätigungselement durch denselben Mitnehmer angetrieben werden, müssten aber die Entriegelungsscheibe und das zweite Betätigungselement derart zueinander versetzt angeordnet sein, dass der Berührkontakt zwischen dem zweiten Mitnehmer und dem zweiten Betätigungselement erst dann erfolgt, wenn der zeitlich frühere Berührkontakt zwischen dem zweiten Mitnehmer und der Entriegelungsscheibe eine Aufhebung der Blockierung der Sperrwelle gegen Verdrehen erzielt hat. Dies führt zu einem Winkelversatz zwischen Entriegelungsscheibe und zweitem Betätigungselement. Im Ergebnis würde jedoch der Mitnehmer an zwei eng zueinander beabstandeten Stellen mit stark unterschiedlich gerichteten Reibkräften belastet werden.It is particularly simple and advantageous in this context if the second actuating element can be driven by means of a third rigid driver through the unlocking disc. In a particularly preferred embodiment, this driver is therefore a kind of driver plate, which allows a surface contact contact between unlocking and second actuator. In this way, more favorable friction conditions between the two components are achieved, which is particularly relevant if the operating mechanism in everyday operation by environmental conditions, etc. dirty. With the solution according to the invention, the actuating mechanism remains easily operable even under adverse environmental conditions.
According to an alternative, although kinematically less favorable embodiment variant, it would also be possible to drive the second actuating element by means of the second rigid driver directly through the third actuator, ie without kinematic interposition of the unlocking. Since in such an embodiment, both the unlocking disc and the second actuator are driven by the same driver, but the unlocking disc and the second actuator should be arranged offset from each other such that the contact between the second driver and the second actuator only takes place when the time earlier contact between the second driver and the unlocking disc has achieved a lifting of the blocking of the locking shaft against rotation. This leads to an angular offset between Entriegelungsscheibe and second actuator. As a result, however, the driver would be charged at two closely spaced locations with highly differently directed frictional forces.

Derartig ungünstige Reibungsverhältnisse würden sich nachteilig auf die Gebrauchstauglichkeit und die Dauerfestigkeit des Betätigungsmechanismus auswirken.Such unfavorable friction conditions would adversely affect the serviceability and fatigue strength of the actuating mechanism.

Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Entriegelungsscheibe drehfest an der Stirnseite einer Kopplungswelle angebracht ist, wobei die Kopplungswelle um eine zur zweiten Achse parallele dritte Achse drehbar sowie im Hohlraum der als Hohlwelle ausgeführten Sperrwelle gelagert ist. Auf diese Weise kann die Wirkbewegung zum Lösen des Sperrelements aus der blockierenden Grundstellung zu einem zweiten Teil des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus übertragen werden, der an einer anderen Stelle des Schüttgutbehälters - insbesondere an einer dem ersten Teil des Betätigungsmechanismus gegenüberliegenden Längsseite des Schüttgutbehälters angeordnet ist, und in Bezug auf diesen konstruktiv identisch, aber spiegelbildlich ausgeführt ist. Durch eine solche Anordnung kann die Entladeklappe von der anderen Seite des Schüttgutbehälters aus bzw. wahlweise von einer beliebigen der beiden Seiten aus betätigt werden. Die Erfindung ermöglicht darüber hinaus, dass auf beiden Seiten des Schüttgutbehälters voneinander unabhängig wirksame und zueinander redundante Anordnungen von jeweils einem Sperrelement und einer Entriegelungsscheibe vorhanden sind, welche durch eine einzelne Betätigung des dritten Betätigungselements aus der blockierten Grundstellung gelöst werden können. Auf diese Weise wird die Sicherheit des Betätigungsmechanismus gegen Versagen durch Redundanz erhöht, ohne dass dies zu Nachteilen bei dessen Bedienbarkeit führen würde. In bevorzugter Weise fallen die zweite und die dritte Achse zusammen.The invention further provides that the unlocking disc is non-rotatably mounted on the end face of a coupling shaft, wherein the coupling shaft is rotatable about a third axis parallel to the second axis and mounted in the cavity of the locking shaft designed as a hollow shaft. In this way, the active movement for releasing the locking element from the blocking basic position can be transmitted to a second part of the actuating mechanism according to the invention, which is arranged at another point of the bulk material container - in particular on a longitudinal side of the bulk goods container opposite the first part of the actuating mechanism, and with respect to on this constructively identical, but mirror-image is executed. Such an arrangement allows the unloading flap to be actuated from the other side of the bulk goods container or optionally from any one of the two sides. The invention also makes it possible for mutually independent and mutually redundant arrangements of one blocking element and one unlocking disk to be provided on both sides of the bulk goods container which can be released from the blocked basic position by a single actuation of the third actuating element. In this way, the safety of the operating mechanism is increased against failure by redundancy, without this would lead to disadvantages in its operability. Preferably, the second and the third axis coincide.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Betätigungsmechanismus eine mechanische Anzeige zur Visualisierung der Stellung des Sperrelementes auf. Dies erleichtert die Bedienung, da eine schnelle und einfache Kontrolle der Stellung des Betätigungsmechanismus schon während des Betätigungsvorgangs ermöglicht wird. Die Anzeige kann beispielsweise in Form eines Zeigers ausgeführt sein, der durch mechanische Kopplung die Stellungen des Sperrelements und somit das Blockieren bzw. die Freigabe der Sperrwelle kennzeichnet.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the actuating mechanism has a mechanical display for visualizing the position of the blocking element. This facilitates the operation, since a quick and easy control of the position of the actuating mechanism is already enabled during the actuation process. The display can be designed, for example, in the form of a pointer which, by mechanical coupling, identifies the positions of the blocking element and thus the blocking or release of the blocking shaft.

Eine sinnvolle Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass der Betätigungsmechanismus eine drehfest mit der Sperrwelle gekoppelte Nockenscheibe aufweist, welche zum Blockieren eines mit dem dritten Betätigungselement verbundenen Griffs eingerichtet ist. Auf diese Weise kann dem Bedienpersonal eine eindeutige Rückmeldung über die Stellung der Sperrwelle vermittelt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführung wird der Griff nur dann zum Einklappen in eine Ruhestellung freigegeben, wenn sich die Sperrwelle in einer Stellung befindet, in der die Sperrklinke eine Drehbewegung der Betätigungswelle blockiert. Der Bediener erhält also über diesen Mechanismus eine für ihn deutlich wahrnehmbare Rückmeldung, ob die von ihm vorgenommenen Bedienhandlungen den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus wieder in einen ordnungsgemäßen und sicheren Zustand überführt haben, in dem ein versehentliches oder zufälliges Öffnen der Entladeklappe nicht mehr möglich ist. Ist das Einklappen des Griffs in die Ruhestellung wegen dessen Blockierung nicht möglich, dann ist dies ein sicheres Indiz, dass die Sperrklinke die Betätigungswelle nicht sperrt und sich somit der erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus nicht in einer gesicherten Grund- bzw. Ruhe- bzw. Transportstellung befindet. Dies bedeutet nichts anderes, als dass die Bedienhandlungen nicht vorschriftsmäßig zu Ende gebracht worden sind und noch einer abschließenden Korrektur bedürfen. Alle Elemente dieses Blockiermechanismus sind in einer mit Blechwänden eingehausten sog. "Verschlussbox" integriert und somit aus der Perspektive des Bedieners nicht sichtbar.A useful further development of the invention provides that the actuating mechanism has a non-rotatably coupled to the locking shaft cam, which is adapted for blocking a handle connected to the third actuating element. In this way, the operator a clear feedback about the position of the locking shaft can be taught. In a particularly preferred embodiment, the handle is only released for folding into a rest position when the locking shaft is in a position in which the pawl blocks a rotational movement of the actuating shaft. The operator thus receives via this mechanism a clearly perceptible feedback for him, whether the operations performed by him controls the actuating mechanism according to the invention again in a proper and safe condition have in which an accidental or accidental opening of the unloading hatch is no longer possible. If the folding of the handle into the rest position is not possible because of its blocking, then this is a sure indication that the pawl does not lock the actuating shaft and thus the actuating mechanism according to the invention is not in a secured basic or resting or transport position. This means nothing else than that the operator actions have not been completed properly and still require a final correction. All elements of this blocking mechanism are integrated in a so-called "closure box" housed in sheet metal walls and thus not visible from the perspective of the operator.

Die Erfindung umfasst ferner einen Schienengüterwagen mit mindestens einem Schüttgutbehälter sowie einem Betätigungsmechanismus einer Entladeklappe des mindestens einen Schüttgutbehälters mit einem der vorhergehenden Merkmale. In besonders vorteilhafter Weise verfügt dabei jeder Betätigungsmechanismus über jeweils zwei auf dieselbe Betätigungswelle und dieselbe Sperrwelle einwirkende dritte Betätigungselemente, wobei an zwei zueinander gegenüberliegenden Längsseiten des Schienengüterwagens jeweils ein drittes Betätigungselement angeordnet ist.The invention further comprises a rail freight wagon with at least one bulk goods container and an actuating mechanism of an unloading flap of the at least one bulk goods container having one of the preceding features. In a particularly advantageous manner, each actuating mechanism has in each case two third actuating elements which act on the same actuating shaft and the same blocking shaft, a third actuating element being arranged on two mutually opposite longitudinal sides of the rail freight wagon.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: perspektivische Ansicht des Betätigungsmechanismus einer Entladeklappe eines Schüttgutbehälters eines Schienengüterwagens
Figur 2: Ansicht des Details "Z" aus Figur 1
Figur 3: Frontalansicht des Betätigungsmechanismus einer Entladeklappe eines Schüttgutbehälters eines Schienengüterwagens
Figur 4: rückwärtige Ansicht des in Figur 1 dargestellten Betätigungsmechanismus sowie Ansicht der Verschlussbox für den Griff des dritten Betätigungselements

The present invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings. Show it:

FIG. 1 : Perspective view of the actuating mechanism of an unloading flap of a bulk goods container of a rail freight car
FIG. 2 : View of the detail "Z" off FIG. 1
FIG. 3 : Frontal view of the actuating mechanism of an unloading flap of a bulk goods container of a rail freight car
FIG. 4 : rear view of the in FIG. 1 illustrated actuating mechanism and view of the closure box for the handle of the third actuating element

In Figur 1 ist der Betätigungsmechanismus einer Entladeklappe eines Schüttgutbehälters perspektivisch dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen in einem Schienengüterwagen vom Typ "Tanoos" eingebauten Schüttgutbehälter. Der Schüttgutbehälter und dessen Entladeklappe sind in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Der Betätigungsmechanismus umfasst im Wesentlichen eine um eine erste Achse (A) drehbar gelagerte Betätigungswelle (1) mit jeweils einem stirnseitig drehfest angebrachten ersten Betätigungselement (2) sowie eine um eine zur ersten Achse (A) parallele zweite Achse (B) drehbar gelagerte Sperrwelle (3) mit jeweils einem stirnseitig drehfest angebrachten zweiten Betätigungselement (4). Jede Drehbewegung der Betätigungswelle (1) wird über die Koppelstange (16) an den Öffnungs- bzw. Schließmechanismus der Entladeklappe übertragen. Auf der Sperrwelle (3) sitzt eine Sperrklinke (5). Durch Drehen der Sperrwelle (3) um die zweite Achse (B) kann die Sperrklinke (5) zwischen einer ersten, die Drehung der Betätigungswelle (1) blockierenden Stellung und einer zweiten, diese Drehung zulassenden Stellung hin- und hergeschaltet werden. An den beiden Stirnseiten der beiden Wellen (1, 3) sind jeweils identische, zueinander spiegelbildlich ausgeführte Betätigungselemente angebracht, so dass die Entladeklappe von jeder der beiden Längsseiten des Schienengüterwagens durch Personal bedient werden kann. Bei Betätigung auf einer ersten Längsseite werden die Betätigungselemente auf der hierzu gegenüberliegenden zweiten Längsseite synchron mitbewegt. Die Sperrwelle (3) ist als Hohlwelle ausgeführt, in deren Innerem eine Kopplungswelle (14) angeordnet ist, mittels der die Bewegung bzw. Stellung der hieran stirnseitig drehfest angebrachten Entriegelungsscheiben (10) zwischen den beiden längsseitigen Betätigungsapparaten übertragen werden. Unter einem Betätigungsapparat wird in diesem Zusammenhang die Gesamtheit alle Betätigungselemente auf einer Längsseite des Schienenfahrzeuges verstanden. Jedes erfindungsgemäße Schienenfahrzeug verfügt also über jeweils einen Betätigungsapparat auf jeder seiner Längsseiten. Die Betätigungselemente für die Betätigungswelle und die Sperrwelle sind in Figur 1 nicht sichtbar, da sie in dieser Ansicht im Wesentlichen durch das zusätzliche dritte Betätigungselement (6, 6') verdeckt werden. Dieses ist um die erste Achse (A) drehbar und sowohl mit dem ersten Betätigungselement als auch mit dem zweiten Betätigungselement mechanisch gekoppelt, so dass mittels einer Betätigung des dritten Betätigungselementes Bewegungen sowohl der Sperrwelle als auch der Betätigungswelle hervorgerufen werden können. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das dritte Betätigungselement (6) in Form eines flachen Blechs mit drei nahezu gleich langen Seitenkanten ausgeführt, welches im Bereich seiner oben liegenden Spitze um die erste Achse (A) drehbar an der Betätigungswelle (1) gelagert ist und im darunter liegenden Bereich ein in Bezug auf die Achse (A) der Betätigungswelle (1) konzentrisches Schlitzsegment (7) aufweist. Mittels eines klappbaren Griffs (15) ist das dritte Betätigungselement (6) für das Bedienpersonal leicht zu betätigen. Mittels einer mechanischen Anzeige (17) in Form eines Zeigers wird die Stellung des Sperrelementes (9) (in Figur 1 nicht sichtbar, weil verdeckt) und damit indirekt das Blockieren oder die Freigabe der Sperrwelle (3) dem Bedienpersonal angezeigt.In FIG. 1 the actuating mechanism of a discharge flap of a bulk material container is shown in perspective. This is a bulk goods container installed in a rail freight car of the "Tanoos" type. The bulk material container and its unloading flap are in FIG. 1 not shown for reasons of clarity. The actuating mechanism essentially comprises an actuating shaft (1) rotatably mounted about a first axis (A), each having a first actuating element (2) attached to the front side and a locking shaft rotatably mounted about a second axis (B) parallel to the first axis (A) ( 3), each having a front side rotatably mounted second actuating element (4). Each rotational movement of the actuating shaft (1) via the coupling rod (16) to the opening or closing mechanism of the unloading flap transfer. On the locking shaft (3) sits a pawl (5). By rotating the locking shaft (3) about the second axis (B), the pawl (5) between a first, the rotation of the actuating shaft (1) blocking position and a second, this rotation permitting position back and forth. At the two end faces of the two shafts (1, 3) are each identical, mutually mirror-symmetrically designed actuators attached, so that the unloading flap can be operated by staff of each of the two long sides of the rail freight car. When actuated on a first longitudinal side, the actuating elements are moved synchronously on the second longitudinal side opposite thereto. The locking shaft (3) is designed as a hollow shaft, in the interior of which a coupling shaft (14) is arranged, by means of which the movement or position of the front side rotatably mounted unlocking discs (10) are transmitted between the two longitudinal actuators. In this context, an actuating apparatus is understood to be the entirety of all actuating elements on a longitudinal side of the rail vehicle. Each rail vehicle according to the invention thus has in each case an actuating apparatus on each of its longitudinal sides. The actuating elements for the actuating shaft and the locking shaft are in FIG. 1 not visible because they are hidden in this view essentially by the additional third actuator (6, 6 '). This is rotatable about the first axis (A) and mechanically coupled to both the first actuating element and the second actuating element, so that by means of an actuation of the third actuating element movements of both the blocking shaft and the actuating shaft can be caused. In the embodiment shown here, the third actuating element (6) in the form of a flat sheet with three almost equally long side edges is executed, which is mounted in the region of its upper tip about the first axis (A) rotatably mounted on the actuating shaft (1) and below lying region with respect to the axis (A) of the actuating shaft (1) concentric slot segment (7). By means of a folding handle (15), the third operating element (6) for the operating personnel is easy to operate. By means of a mechanical indicator (17) in the form of a pointer, the position of the blocking element (9) (in FIG. 1 not visible because hidden) and thus indirectly blocking or release of the locking shaft (3) displayed to the operator.

Die verschiedenen Betätigungselemente und deren Zusammenwirken sind in Figur 2, welche das Detail "Z" der Figur 1 in vergrößerter Weise darstellt, sowie in Figur 3, welche eine stirnseitige Frontalansicht des Betätigungsmechanismus darstellt, gut zu erkennen. Das in Blickrichtung zuvorderst angeordnete dritte Betätigungselement (6) weist ein in Bezug auf dessen Drehpunkt um die erste Achse (A) der Betätigungswelle (1) konzentrisches Schlitzsegment (7) auf. In diesem ist wiederum ein erster Mitnehmer (8) geführt, der mit dem ersten Betätigungselement (2) starr verbunden ist. Der erste Mitnehmer (8) und das erste Betätigungselement (2) bilden die erste Kopplung, mittels der das dritte Betätigungselement (6) mechanisch mit der Betätigungswelle (1) verbunden ist.
Auf der nach innen, d.h. in Richtung auf die Koppelstange (16), orientierten Oberfläche des dritten Betätigungselements (6) ragt ein zweiter starrer Mitnehmer (11) in Form eines zylindrischen Stifts hervor. Dieser überträgt eine (gemäß der Darstellung in den Figuren 2 bzw. 3 im Uhrzeigersinn orientierte) Drehbewegung des dritten Betätigungselements (6) auf eine Entriegelungsscheibe (10), welche drehbar um die zweite Achse (B) der Sperrwelle (3) gelagert ist. Die Außenkontur der Entriegelungsscheibe (10) wiederum weist eine Schaltnocke (12) auf, mittels der ein Sperrelement (9) durch einseitiges Anheben aus einer ersten die Sperrwelle (3) verriegelnden Stellung in eine zweite, das Verdrehen der Sperrwelle (3) freigebende Stellung gegen eine Federkraft verlagerbar bzw. anhebbar ist. Dieses Sperrelement (9) wird durch die Federkraft in seiner die Sperrwelle (3) blockierenden Grundstellung gehalten und ist nur durch eine zur Federkraft gegenläufige und durch Bewegen des dritten Betätigungselementes mittels der Schaltnocke (12) induzierbare Kraftkomponente aus dieser Grundstellung lösbar. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich die Sperrwelle (9) nicht aus ihrer Grundstellung lösen kann - sei es durch Erschütterungen während der Fahrt des Schienengüterwagens oder durch manuelle Eingriffe von unautorisierten Personen. Bei umgekehrter (d.h. im Gegenuhrzeigersinn orientierter) Drehbewegung des dritten Betätigungselements (6) erfolgt die Rückstellung der Entriegelungsscheibe (10) und des Sperrelements (9) ebenso durch Federkraft. Ein von der Entriegelungsscheibe (10) abstehender dritter starrer Mitnehmer (13) in Form eines Mitnehmerblechs dient der Bewegungsübertragung von der Entriegelungsscheibe (10) auf das zweite Betätigungselement (4), wobei die einander zugewandten Flächen des zweiten Betätigungselements (4) und des Mitnehmerblechs derart ausgeführt sind, dass sie bei gegenseitiger Berührung einen flächigen Berührkontakt zwischen Entriegelungsscheibe und zweitem Betätigungselement ermöglichen. Das zweite Betätigungselement (4) ist drehfest mit der Sperrwelle (3) an deren Stirnseite verbunden. Somit bilden die Entriegelungsscheibe (10), das Sperrelement (9) und das zweite Betätigungselement (4) die zweite Kopplung, mittels der das dritte Betätigungselement (6) mechanisch mit der Sperrwelle (3) verbunden ist.The various actuators and their interaction are in FIG. 2 which the detail "Z" of FIG. 1 in an enlarged way, as well as in FIG. 3 , which shows a frontal frontal view of the actuating mechanism, to recognize well. The third actuating element (6), which is arranged at the front in the viewing direction, has a slot segment (7) concentric with respect to its pivot about the first axis (A) of the actuating shaft (1). In this turn, a first driver (8) is guided, which is rigidly connected to the first actuating element (2). The first driver (8) and the first actuating element (2) form the first coupling, by means of which the third actuating element (6) is mechanically connected to the actuating shaft (1).
On the inside, ie in the direction of the coupling rod (16), oriented surface of the third actuating element (6) protrudes a second rigid carrier (11) in the form of a cylindrical pin. This transmits a (as shown in the Figures 2 or 3 clockwise oriented) rotational movement of the third actuating element (6) on an unlocking disc (10) which is rotatably mounted about the second axis (B) of the locking shaft (3). The outer contour of the Entriegelungsscheibe (10) in turn has a switching cam (12) by means of a locking element (9) by unilateral lifting from a first locking shaft (3) locking position in a second, the rotation of the locking shaft (3) releasing position against a spring force is displaced or raised. This blocking element (9) is held in its basic position blocking the blocking shaft (3) by the spring force and can only be released from this basic position by a force component that is counter to the spring force and can be induced by moving the third actuating element by means of the switching cam (12). In this way, it is achieved that the locking shaft (9) can not be released from its basic position - whether it be by shaking while driving the rail freight car or manual intervention by unauthorized persons. In reverse (ie oriented in the counterclockwise direction) rotational movement of the third actuating element (6), the return of the unlocking disc (10) and the locking element (9) also takes place by spring force. A third rigid driver (13) in the form of a driver plate protruding from the unlocking disc (10) serves to transmit motion from the unlocking disc (10) to the second actuator (4), the facing surfaces of the second actuator (4) and the driver plate being so are designed so that they allow for contact with each other surface contact between unlocking and second actuator. The second actuating element (4) is non-rotatably connected to the locking shaft (3) at the end face. Thus, the unlocking disc (10), the blocking element (9) and the second actuating element (4) form the second coupling, by means of which the third actuating element (6) is mechanically connected to the blocking shaft (3).

In Figur 3 ist deutlich zu sehen, dass eine Drehbewegung des dritten Betätigungselementes (6) im Uhrzeigersinn eine unmittelbare, d.h. sofortige, Bewegungseinleitung in die zweite Kopplung verursacht. Hingegen erfolgt eine Mitnahme bzw. Bewegungseinleitung in die erste Kopplung erst, sobald der erste Mitnehmer (8) gegen das (in Blickrichtung rechte) Ende des Schlitzsegments (7) anliegt. Auf diese Weise sind das erste und zweite Betätigungselement bzw. die Betätigungswelle (1) und die Sperrwelle (3) durch eine einzige mittels des dritten Betätigungselementes (6) durchgeführte Betätigungsbewegung zu unterschiedlichen Zeitpunkten betätigbar. Es werden zuerst das zweite Betätigungselement (4) und die Sperrwelle (3) bewegt, und erst nach Durchlaufen des ersten Mitnehmers (8) über die gesamte Länge des Schlitzsegments (7) folgen dann auch die Bewegung des ersten Betätigungselements (2) und der Betätigungswelle (1). Auf diese Weise wird ein zeitlich entkoppelter Antrieb von Sperrwelle und Betätigungswelle mittels eines einzigen durch das Bedienpersonal zu bedienenden Betätigungselementes realisiert, dessen innerer Aufbau derart abgestimmt ist, dass die Betätigungswelle erst dann bewegt wird, wenn die Sperrklinke (5) durch Drehen der Sperrwelle (3) aus ihrer die Betätigungswelle blockierenden Grundstellung herausgeschwenkt ist. Das Bedienpersonal muss nun nicht mehr die unterschiedlichen Betätigungselemente der Sperrwelle und der Betätigungswelle jeweils einzeln und gesondert nacheinander entriegeln und betätigen. Die Bedienung der Entladeklappe wird hierdurch beschleunigt und vereinfacht. Die Rückstellung des Betätigungsmechanismus in die Ausgangslage erfolgt im hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch Betätigen des dritten Betätigungselements (6) bzw. dessen Griffs (15) im Gegenuhrzeigersinn. Die Rückstellung des zweiten Betätigungselementes (4) erfolgt in diesem konkreten Ausführungsbeispiel durch Federkraft; d.h. die Sperrklinke (5) kann erst dann unter Federkraft in die sperrende Stellung umschalten, wenn die Betätigungswelle (1) durch den Bediener mittels des dritten Betätigungselementes (6) vollständig in die Ausgangslage zurückgesetzt wurde. Zeitgleich hierzu erfolgt die Sicherung der Sperrwelle (3) gegen Verdrehen durch federkraft-induziertes Einrasten des Sperrelementes (9) in eine hierfür vorgesehene Vertiefung des zweiten Betätigungselementes (4). Die Entriegelungsscheibe (10) ist permanent mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass sie sich stets in ihre Ausgangslage zurückdreht, sobald sie keine Auslenkung durch den zweiten Mitnehmer (11) mehr erfährt.
Im Kontext anderer Anwendungen wäre die Rückstellung des zweiten Betätigungselementes durch ein Betätigen des dritten Betätigungselementes im Gegenuhrzeigersinn eine mögliche Realisierungsvariante.In FIG. 3 It can clearly be seen that a rotational movement of the third actuating element (6) in a clockwise direction causes an immediate, ie immediate, movement initiation into the second coupling. By contrast, entrainment or initiation of movement into the first coupling only takes place as soon as the first driver (8) abuts against the (in the viewing direction right) end of the slot segment (7). In this way, the first and second actuating element or the actuating shaft (1) and the locking shaft (3) by a single means of the third actuating element (6) performed actuation movement at different times can be actuated. First, the second actuating element (4) and the blocking shaft (3) are moved, and only after passing through the first driver (8) over the entire length of the slot segment (7) then follow the movement of the first actuating element (2) and the actuating shaft (1). In this way, a time-decoupled drive of locking shaft and actuating shaft is realized by means of a single operating element to be operated by the operator whose internal structure is tuned such that the actuating shaft is only moved when the pawl (5) is pivoted out of its operating shaft blocking the basic position by turning the locking shaft (3). The operating personnel now no longer have to individually unlock and actuate the different actuating elements of the blocking shaft and the actuating shaft one after the other and separately. The operation of the unloading flap is thereby accelerated and simplified. The provision of the actuating mechanism in the starting position is carried out in the embodiment shown here by actuating the third actuating element (6) or its handle (15) in the counterclockwise direction. The provision of the second actuating element (4) takes place in this specific embodiment by spring force; ie the pawl (5) can only switch to the blocking position under spring force when the actuating shaft (1) has been completely reset by the operator by means of the third actuating element (6) in the starting position. At the same time, the securing of the locking shaft (3) takes place against rotation by spring-induced engagement of the locking element (9) in a recess provided for this purpose of the second actuating element (4). The unlocking disc (10) is permanently loaded with a spring force, so that it always turns back to its original position as soon as it experiences no deflection by the second driver (11) more.
In the context of other applications, the provision of the second actuating element by operating the third actuating element counterclockwise would be a possible realization variant.

In Figur 4 ist eine rückwärtige Ansicht auf die Bestandteile der sog. "Verschlussbox" dargestellt, welche zur Blockierung des Griffes (15) des dritten Betätigungselementes (6) eingerichtet ist, sofern die Betätigungswelle (1) nicht durch die Sperrklinke (5) der Sperrwelle (3) gegen Bewegen blockiert ist. Die Winkelstellung der Sperrwelle (3) in Bezug auf die zweite Achse (B) wird über eine Nockenscheibe (18) auf einen Nockenhebel (19) übertragen. Mittels einer Koppelstange (20) sowie einem Umlenkhebel (21) wird diese Stellung auf einen Gleitschieber (22) übertragen. Der Gleitschieber (22) ist zum Öffnen bzw. Schließen einer Schlitzblende in der Frontabdeckung der Verschlussbox eingerichtet. Hierdurch wird der Schwenkbereich einer mit dem Griff (15) starr und Ausbildung eines Winkel von etwa 90° verbundenen Klaue (23) entweder geöffnet (= geöffnete Schlitzblende bei Sperrwelle in einer die Betätigungswelle blockierenden Stellung) oder geschlossen. Die Umschaltung des Gleitschiebers (22) von der geschlossenen in die geöffnete Stellung erfolgt synchron mit dem Schalten der Sperrklinke (5) von der freien Stellung in die die Betätigungswelle (1) blockierende Stellung. Somit kann ein Bediener des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus den Griff (15) des dritten Betätigungselements (6) nur dann in eine Ruhestellung anklappen, wenn die Sperrung der Betätigungswelle (1) tatsächlich erfolgt ist.In FIG. 4 is a rear view of the components of the so-called. "closure box" shown, which is adapted to block the handle (15) of the third actuating element (6), provided that the actuating shaft (1) not by the pawl (5) of the locking shaft (3) is blocked against moving. The angular position of the locking shaft (3) with respect to the second axis (B) is transmitted via a cam disc (18) on a cam lever (19). By means of a coupling rod (20) and a reversing lever (21), this position is transmitted to a sliding slide (22). The slider (22) is arranged to open or close a slit in the front cover of the shutter box. As a result, the pivoting range of a rigid with the handle (15) and forming an angle of about 90 ° connected jaw (23) either open (= open slit in the blocking shaft in an operating shaft blocking position) or closed. The switching of the slider (22) from the closed to the open position is synchronized with the switching of the pawl (5) from the free position to the operating shaft (1) blocking position. Thus, an operator of the actuating mechanism according to the invention, the handle (15) of the third actuating element (6) only in a rest position fold when the blocking of the actuating shaft (1) is actually done.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

(1) Actuating shaft
(2) first actuator
(3) lock shaft
(4) second actuator
(5) pawl
(6) third actuator
(6 ') third actuator on opposite longitudinal side of the rail freight car
(7) slot segment
(8) first driver
(9) blocking element
(10) unlocking disc
(11) second driver
(12) switching cam
(13) third driver
(14) Coupling wave
(15) handle
(16) coupling rod
(17) mechanical display
(18) Cam disc
(19) cam lever
(20) coupling rod
(21) Lever
(22) Slider
(23) Claw
(A) first axis
(B) second axis

Claims

Actuating mechanism of a discharge flap of a bulk goods container, having an actuating shaft (1), rotatably supported about a first axis (A), having a first actuating element (2) mounted non-rotationally on the end-face and a locking shaft (3), rotationally supported about a second axis (B) parallel to the first axis (A), with a second actuating element (4) mounted non-rotationally on the end-face, wherein the locking shaft (3) is configured to block the rotation of the actuating shaft (1) by means of a detent mechanism (5),
characterised in that
the actuating mechanism has an additional third actuating element (6) which is rotationally supported about the first axis (A) and has a first coupling with the first actuating element (2) and a second coupling with the second actuating element (4), wherein the first coupling is in the form of a first entraining member (8) guided in a slit segment (7) concentric to the first axis (A).
Actuating mechanism of a discharge flap of a bulk goods container according to claim 1, characterised in that the second coupling comprises a locking element (9) configured to block the rotation of the locking shaft (3) and an unlocking disc (10) rotationally supported about the second axis (B), wherein the unlocking disc (10) can be driven by means of a second rigid entraining member (11) by the third actuating element (6) such that the locking element (9) can be displaced by a switching cam (12) arranged on the outer contour of the unlocking disc (10) from a first position locking the locking shaft (3) into a second position allowing a rotation of the locking shaft (3).
Actuating mechanism of a discharge flap of a bulk goods container according to claim 2, characterised in that the second actuating element (4) can be driven by means of a third rigid entraining member (13) by the unlocking disc (10).
Actuating mechanism of a discharge flap of a bulk goods container according to any of claims 2 or 3, characterised in that the unlocking disc (10) is mounted non-rotationally on the end face of a coupling shaft (14), wherein the coupling shaft (14) is mounted rotatably about a third axis parallel to the second axis (B) as well as in the cavity of the locking shaft (3) formed as a hollow shaft.
Actuating mechanism of a discharge flap of a bulk goods container according to any of claims 2 to 4, characterised in that the actuating mechanism has a mechanical display (17) for visualising the position of the locking element (9).
Actuating mechanism of a discharge flap of a bulk goods container according to any of claims 1 to 5, characterised in that the actuating mechanism has a cam disc (18) coupled non-rotationally to the locking shaft, which cam disc is configured to block a handle (15) connected to the third actuating element (6).
Rail goods wagon having at least one bulk goods container and an actuating mechanism of a discharge flap of the at least one bulk goods container according to any of claims 1 to 6.
Rail goods wagon according to claim 7, characterised in that each actuating mechanism has respectively two third actuating elements (6, 6') acting on the same actuating shaft (1) and the same locking shaft (3), wherein respectively one third actuating element (6, 6') is arranged on two longitudinal sides, lying opposite one another, of the rail goods wagon.