(19)
(11) EP 1 070 791 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
12.10.2005  Patentblatt  2005/41

(21) Anmeldenummer: 00114797.4

(22) Anmeldetag:  10.07.2000
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7E01H 8/04

(54)

Fahrbahnräumer

Track cleaner

Dispositif d'enlèvement pour voie ferrée


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT CH DE FR IT LI

(30) Priorität: 20.07.1999 DE 19933914

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
24.01.2001  Patentblatt  2001/04

(73) Patentinhaber: Siemens AG
80506 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Schneider, Sieghard, Dipl.-Ing.
    81245 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-C- 137 591
US-A- 1 684 439
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, insbesondere eine Lokomotive, mit einem Fahrbahnräumer, bestehend aus einem ein- oder mehrteiligen Räumschild und Halterungen, mit denen der Räumschild an einem aus Längsträgern und quer dazu verlaufenden Kopfträgern bestehenden Tragrahmen befestigt ist und die sich bei einer einen Grenzwert überschreitenden, auf den Räumschild auftreffenden Stoßbelastung unter Energieaufnahme verformen.

    [0002] Es ist bekannt, Schienenfahrzeuge, insbesondere Lokomotiven, mit Fahrbahnräumern auszurüsten, die ständig mit dem Tragrahmen des Fahrzeugs verbunden sind und nicht nur das Wegräumen von Schnee sondern auch den Schutz bei Kollision mit auf den Schienen befindlichen Hindernissen bewerkstelligen. Bei den bislang üblichen Halterungen mit denen der Fahrbahnräumer am Tragrahmen des Schienenfahrzeugs befestigt ist, besteht die Gefahr, dass bei Kollisionen mit Hindernissen, bei denen erhebliche Energien umgesetzt werden, sich nicht nur der Fahrbahnräumer und die Halterungen verformen, sondern auch der Tragrahmen beschädigt wird. Im weiteren besteht die Gefahr, dass der Fahrbahnräumer entweder nach unten ausknickt und sich ins Gleisbett bohrt oder abreißt und beim Überrollen durch die Fahrzeugräder die Entgleisung des Schienenfahrzeugs verursacht.

    [0003] Bei Fahrbahnräumern, die sich über die gesamte Breite des Schienenwegs erstrecken, besteht zum anderen das Problem, dass bei dessen Befestigung über die Breite des Tragrahmens bzw. des Kopfstückes mehrere weit auseinanderliegende Befestigungspunkte vorzusehen sind, die eine sehr hohe Fertigungsgenauigkeit und einem hohen Aufwand beim Einbau erfordern.

    [0004] Aus der DE 137 591 ist ein Schienenfahrzeug mit Fahrbahnräumer bekannt, bei dem ein Räumschild über Halterungen am Fahrzeug befestigt ist.

    [0005] Auch aus der US 1,684,439 ist ein solches Fahrzeug mit Räumschild bekannt, das über Halterungen am Fahrzeug zu befestigen ist.

    [0006] Die bekannten Halterungen sind in einfacher Weise ausgeführt und benötigen daher mehrere Verstrebungen.

    [0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug mit einfach herzustellendem und zu montierendem Fahrbahnräumer zu schaffen, bei dem bei Kollisionen mit beträchtlicher Energieumsetzung zum einen die Gefahr einer Beschädigung des Tragrahmens und zum anderen die Gefahr einer Entgleisung durch einen nach unten weggebogenen oder abgerissenen Fahrbahnräumer gemindert wird. Trotzdem soll aber der Fahrbahnräumer mit einfachen Mitteln zu befestigen sein.

    [0008] Die Aufgabe wird nach einer ersten Ausführungsform durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst. Die Aufgabe wird gemäß einer zweiten Ausführungsform durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 2 gelöst. Als dritte Ausführungsform wird die Erfindung durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche angegeben.

    [0009] Bei den erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugen nach den unabhängigen Patentansprüchen 1 bis 3 sind schon aufgrund der auf den Mittenbereich konzentrierten Tragstruktur nur wenige Befestigungspunkte erforderlich, die zudem auf Grund ihres geringen Abstandes mit verhältnismäßig geringem Herstellungsaufwand mit engen Abstandstoleranzen gefertigt werden können. Es vereinfacht sich dadurch die Montage des Fahrbahnräumers am Tragrahmen bzw. am Kopfträger. Durch die drei alternativen Formen des Hohlkörpers wird jeweils eine besonders zuverlässige Stabilität der Halterungen gewährleistet. Darüber hinaus ist jede Variante des Schienenfahrzeuges nach der Erfindung besonders einfach und trotzdem zuverlässig aufzubauen.

    [0010] Ausführungsformen des Schienenfahrzeugs nach der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

    FIG 1 in Teildarstellung den Frontbereich einer Lokomotive mit Fahrbahnräumer in der Seitenansicht gemäß der Schnittlinie 1-1 in Figur 2.

    FIG 2 den Frontbereich der Lokomotive mit Fahrbahnräumer in der Ansicht gemäß der Schnittlinie I-I in Figur 1,

    FIG 3 eine Tragstruktur in Form eines elliptischen Hohlzylinders,

    FIG 4 eine Tragstruktur in Form eines Rohres mit Viereckquerschnitt und

    FIG 5 eine Tragstruktur in Form eines Fachwerkgitters.



    [0011] Das in Figur 1 und 2 dargestellte Frontteil einer Lokomotive besteht aus einem Tragrahmen 1, von dem hier nur das Kopfteil dargestellt ist, auf dem das Lokomotivgehäuse 2 abgestützt ist und an dem die Puffer 3 befestigt sind. Teilweise dargestellt ist ein Drehgestellrahmen 4 mit den auf der Schiene 5 abrollenden Rädern 6 des ersten Radsatzes der Lokomotive.

    [0012] An der Unterseite des Tragrahmens 1 Ist mit Hilfe einer Halterung ein aus zwei Räumschilden 7,8 bestehender Fahrbahnräumer befestigt.

    [0013] Die Halterung besteht aus einer im wesentlichen kreisrunden oberen Platte 9, die mit einer aus einem hohlen Kreiszylinder 10 bestehenden Tragstruktur verschweißt ist. Die Leitkurve des Kreiszylinders 10 ist geschlossen, so daß dieser ein torsionssteifes System darstellt. Auf der Unterseite des Kreiszylinders 10 ist eine untere Platte 11 angeschweißt, die im vorderen Bereich zwei senkrecht stehende Haltelaschen 12 und 13 aufweist. Im hinteren Bereich ist mit der unteren Platte 11 ein Querträger 14 verschweißt.

    [0014] Die Räumschilde 7 und 8 sind vorne über angeschweißte Halteplatten 15 und 16 mit den Haltelaschen 12 und 13 verschraubt, wobei über in den Halteplatten 15 und 16 ausgebildete senkrecht stehende Langlöcher eine Höhenverstellung möglich ist. Die hinteren Enden der Räumschilde 7 und 8 sind an den Enden des Querträgers 14 angeschraubt, wobei auch hier eine Höhenverstellbarkeit (nicht dargestellt) vorgesehen ist, so daß der Abstand des Fahrbahnräumers zur Schienenoberkante 17 entsprechend dem Radverschleiß der Lokomotive nachjustiert werden kann.

    [0015] Die obere Platte 9 ist mit dem Tragrahmen 1 verschraubt.

    [0016] Im Fall einer Kollision des Fahrbahnräumers mit einem Hindernis großer Masse, beispielsweise einem auf dem Schienenweg liegenden Felsbrocken, wird die Kollisionsenergie von der nur im mittleren Bereich des Tragrahmens 1 befestigten Tragstruktur aufgenommen und setzt aufgrund ihrer hohen Torsionsfestigkeit einem Ausschwenken der Räumschilde 7 und 8 einen hohen Widerstand entgegen, auch wenn einer der beiden Räumschilde weit außerhalb der Mitte getroffen werden sollte. Bei extrem starker Kollisionsenergie wird sich die Tragstruktur unter starker Energieabsorption so verformen, dass die unter Platte 11 zusammen mit den Räumschilden 7 und 8 im wesentlichen parallel zur oberen Platte 9 nach oben schwenkt. Damit ist weitestgehend sicher gestellt, dass sich die Räumschilde und deren Halterungsteile bei extremer Stoßbelastung nicht in den Gleiskörper bohren oder unter die Räder gelangen und eine Entgleisung der Lokomotive verursachen.

    [0017] Die Figuren 3 bis 5 zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Tragstruktur.

    [0018] Gemäß Figur 3 weist die Tragstruktur die Form eines elliptischen Hohlzylinders 210 auf, bei dem die Hauptachse der elliptischen Querschnittsfläche mit der Längsmittelebene 18 des Schienenfahrzeugs zusammenfällt.

    [0019] Gemäß Figur 4 weist die Tragstruktur die Form eines Rohres 310 mit Viereckquerschnitt auf. Wie dargestellt, kann der Innenraum zusätzlich mit versteifenden Schubfeldträgern 310' ausgestattet sein, die in der Längsmittelebene 18 des Schienenfahrzeugs und/oder hierzu parallel angeordnet sind.

    [0020] Gemäß Figur 5 weist die Tragstruktur die Form eines aus Zug- und Druckstäben zusammengesetzten Fachwerkgitters 410 auf.


    Ansprüche

    1. Schienenfahrzeug, insbesondere eine Lokomotive, mit einem Fahrbahnräumer, bestehend aus einem ein- oder mehrteiligen Räumschild (7, 8) und Halterungen, mit denen der Räumschild (7, 8) an einem aus Längsträgern und quer dazu verlaufenden Kopfträgern bestehenden Tragrahmen (1) befestigt ist und die sich bei einer einen Grenzwert überschreitenden, auf den Räumschild (7, 8) auftreffenden Stoßbelastung unter Energieaufnahme verformen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung aus einem Hohlkörper als torsionsfeste Tragstruktur in der Form eines elliptischen Hohlzylinders (210) besteht, bei dem die Hauptachse der elliptischen Querschnittsfläche mit der Längsmittelebene (18) des Schienenfahrzeugs zusammenfällt, dass der Hohlzylinder (210) mit seinem oberen Ende mittig an einem Kopfträger befestigt ist und dass mit dem unteren Ende des Hohlzylinders (210) der Räumschild (7, 8) verbunden ist.
     
    2. Schienenfahrzeug, insbesondere eine Lokomotive, mit einem Fahrbahnräumer, bestehend aus einem ein- oder mehrteiligen Räumschild (7, 8) und Halterungen, mit denen der Räumschild (7, 8) an einem aus Längsträgern und quer dazu verlaufenden Kopfträgern bestehenden Tragrahmen (1) befestigt ist und die sich bei einer einen Grenzwert überschreitenden, auf den Räumschild (7, 8) auftreffenden Stoßbelastung unter Energieaufnahme verformen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung aus einem Hohlkörper als torsionsfeste Tragstruktur in der Form eines Rohres (310) mit Viereckquerschnitt besteht, das mit seinem oberen Ende mittig an einem Kopfträger befestigt ist, und dass mit dem unteren Ende des Rohres (310) der Räumschild (7, 8) verbunden ist.
     
    3. Schienenfahrzeug, insbesondere eine Lokomotive, mit einem Fahrbahnräumer, bestehend aus einem ein- oder mehrteiligen Räumschild (7, 8) und Halterungen, mit denen der Räumschild (7, 8) an einem aus Längsträgern und quer dazu verlaufenden Kopfträgern bestehenden Tragrahmen (1) befestigt ist und die sich bei einer einen Grenzwert überschreitenden, auf den Räumschild (7, 8) auftreffenden Stoßbelastung unter Energieaufnahme verformen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung aus einem Hohlkörper als torsionsfeste Tragstruktur in der Form eines aus Zug- und Druckstäben zusammengesetzten Fachwerkgitters (410) besteht, das mit seinem oberen Ende mittig an einem Kopfträger befestigt ist, und dass mit dem unteren Ende des Fachwerkgitters (410) der Räumschild (7, 8) verbunden ist.
     
    4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder aus mehreren konzentrisch ineinander angeordneten Hohlzylindern zusammengesetzt ist.
     
    5. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr mit Viereckquerschnitt einen oder mehrere Schubfeldträger (310') in seinem Inneren aufweist, die in der Längsmittelebene (18) des Schienenfahrzeugs und/oder im Parallelabstand hierzu angeordnet sind.
     
    6. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1, bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite des Hohlkörpers eine untere Platte (11) angeordnet ist, an der zum einen an ihrem hinteren Ende ein quer zur Längsmittelebene (18) des Fahrzeugs verlaufender Querträger (14) angeordnet ist, an dessen Ende das rückwärtige Ende des Räumschildes (7, 8) befestigt ist, und an der zum anderen an ihrem vorderen Ende Vorrichtungen zur Befestigung des Räumschildes (7, 8) im mittigen Bereich angeordnet sind.
     
    7. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrbahnräumer am Hohlkörper höhenverstellbar angeordnet ist.
     


    Claims

    1. Rail vehicle, in particular a locomotive, having a track clearer, composed of a single-part or multipart clearing plate (7, 8) and mounts with which the clearing plate (7, 8) is attached to a supporting frame (1) which is composed of longitudinal carriers and head carriers extending transversely thereto, said mounts deforming with an absorption of energy when subject to shock loading which exceeds a limiting value and impinges on the clearing plate (7, 8), characterized in that the mount is composed of a hollow body as a torsion-resistant supporting structure in the form of an elliptical hollow cylinder (210) in which the main axis of the elliptical cross-sectional space coincides with the longitudinal centre plane (18) of the rail vehicle, in that the hollow cylinder (210) is attached by its upper end to the centre of a head carrier, and in that the clearing plate (7, 8) is connected to the lower end of the hollow cylinder (210).
     
    2. Rail vehicle, in particular a locomotive, having a track clearer, composed of a single-part or multipart clearing plate (7, 8) and mounts with which the clearing plate (7, 8) is attached to a supporting frame (1) which is composed of longitudinal carriers and head carriers extending transversely thereto, said mounts deforming with an absorption of energy when subject to shock loading which exceeds a limiting value and impinges on the clearing plate (7, 8), characterized in that the mount is composed of a hollow body as a torsion-resistant supporting structure in the form of a tube (310) with a rectangular cross section which is attached by its upper end to the centre of a head carrier, and in that the clearing plate (7, 8) is connected to the lower end of the tube (310).
     
    3. Rail vehicle, in particular a locomotive, having a track clearer, composed of a single-part or multipart clearing plate (7, 8) and mounts with which the clearing plate (7, 8) is attached to a carrying frame (1) which is composed of longitudinal carriers and head carriers extending transversely thereto, said mounts deforming with an absorption of energy when subject to shock loading which exceeds a limiting value and impinges on the clearing plate (7, 8), characterized in that the mount is composed of a hollow body as a torsion-resistant supporting structure in the form of a lattice grill (410) which is composed of pull rods and push rods and is attached by its upper end to the centre of a head carrier, and in that the clearing plate (7, 8) is connected to the lower end of the lattice grill (410).
     
    4. Rail vehicle according to Claim 1, characterized in that the hollow cylinder is composed of a plurality of hollow cylinders which are arranged concentrically one inside the other.
     
    5. Rail vehicle according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the tube with a rectangular cross section has one or more thrust field carriers (310') in its interior, which carriers (310') are arranged in the longitudinal centre plane (18) of the rail vehicle and/or at a parallel distance therefrom.
     
    6. Rail vehicle according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a lower plate (11) on which, on the one hand, a transverse carrier (14) which extends transversely with respect to the longitudinal centre plane (18) of the vehicle, to whose end the rear end of the clearing plate (7, 8) is attached, is arranged on the underside of the hollow body, and, on the other hand devices for attaching the clearing plate (7, 8) are arranged in the central region of said lower plate (11), at its front end.
     
    7. Rail vehicle according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the track clearer is arranged on the hollow body in a vertically adjustable fashion.
     


    Revendications

    1. Véhicule sur rails, en particulier une locomotive, pourvu d'un équipement de déblaiement de voie constitué d'un bouclier (7, 8) de déblaiement en une ou plusieurs parties et de moyens de fixation par lesquels le bouclier (7, 8) de déblaiement est fixé à un châssis (1) porteur constitué de longerons et de traverses de tête s'étendant transversalement aux longerons, moyens qui se déforment avec absorption d'énergie lorsque qu'une charge de choc agissant sur le bouclier (7, 8) de déblaiement dépasse une valeur limite,
    caractérisé en ce que le moyen de fixation est constitué d'un corps creux en tant que structure porteuse résistante à la torsion, sous la forme d'un cylindre (210) creux elliptique dont l'axe principal de l'aire de section elliptique coïncide avec le plan (18) médian longitudinal du véhicule sur rails, en ce que le cylindre (210) creux est fixé centralement par son extrémité supérieure à une traverse de tête, et en ce que le bouclier (7, 8) de déblaiement est assemblé à l'extrémité inférieure du cylindre (210) creux.
     
    2. Véhicule sur rails, en particulier une locomotive, pourvu d'un équipement de déblaiement de voie constitué d'un bouclier (7, 8) de déblaiement en une ou plusieurs parties et de moyens de fixation par lesquels le bouclier (7, 8) de déblaiement est fixé à un châssis (1) porteur constitué de longerons et de traverses de tête s'étendant transversalement aux longerons, moyens qui se déforment avec absorption d'énergie lorsque qu'une charge de choc agissant sur le bouclier (7, 8) de déblaiement dépasse une valeur limite,
    caractérisé en ce que le moyen de fixation est constitué d'un corps creux en tant que structure porteuse résistante à la torsion, sous la forme d'un tube (310) de section quadrangulaire qui est fixé centralement par son extrémité supérieure à une traverse de tête, et en ce que le bouclier (7, 8) de déblaiement est assemblé à l'extrémité inférieure du tube (310).
     
    3. Véhicule sur rails, en particulier une locomotive, pourvu d'un équipement de déblaiement de voie constitué d'un bouclier (7, 8) de déblaiement en une ou plusieurs parties et de moyens de fixation par lesquels le bouclier (7, 8) de déblaiement est fixé à un châssis (1) porteur constitué de longerons et de traverses de tête s'étendant transversalement aux longerons, moyens qui se déforment avec absorption d'énergie lorsque qu'une charge de choc agissant sur le bouclier (7, 8) de déblaiement dépasse une valeur limite,
    caractérisé en ce que le moyen de fixation est constitué d'un corps creux en tant que structure porteuse résistante à la torsion, sous la forme d'une structure (410) métallique en treillis composée de barreaux de traction et de barreaux de compression qui est fixée centralement par son extrémité supérieure à une traverse de tête, et en ce que le bouclier (7, 8) de déblaiement est assemblé à l'extrémité inférieure de la structure (410) métallique en treillis.
     
    4. Véhicule sur rails suivant la revendication 1,
    caractérisé en ce que le cylindre creux est composé de plusieurs cylindres creux disposés concentriquement les uns dans les autres.
     
    5. Véhicule sur rails suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube de section quadrangulaire présente intérieurement plusieurs éléments porteurs (310') formant panneaux de poussée, qui sont disposés dans le plan (18) médian longitudinal du véhicule sur rails et/ou parallèlement à distance de ce plan.
     
    6. Véhicule sur rails suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une plaque inférieure (11) est disposée sur le dessous du corps creux, plaque sur laquelle est disposée d'une part, à son extrémité arrière, une traverse (14) s'étendant transversalement au plan (18) médian longitudinal du véhicule sur rails, traverse à l'extrémité de laquelle est fixée l'extrémité arrière du bouclier (7, 8) de déblaiement, et plaque sur laquelle sont disposés d'autre part, à son extrémité avant, des dispositifs pour la fixation du bouclier (7, 8) de déblaiement dans la région centrale.
     
    7. Véhicule sur rails suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'équipement de déblaiement de voie est disposé sur le corps creux avec possibilité de réglage en hauteur.
     




    Zeichnung