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Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug oder Zweiwegefahrzeug - Dokument DE202004010836U1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202004010836U1 28.10.2004
Titel Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug oder Zweiwegefahrzeug
Anmelder Michaelis, Frank, 49624 Löningen, DE
Vertreter Jabbusch und Kollegen, 26135 Oldenburg
DE-Aktenzeichen 202004010836
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 28.10.2004
Registration date 23.09.2004
Application date from patent application 09.07.2004
IPC-Hauptklasse B61C 9/00
IPC-Nebenklasse B61C 15/14   B60F 1/00   B60K 17/34   B60K 17/356   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug oder Zweiwegefahrzeug mit mindestens vier Rädern mit mindestens je einem hydraulisch betriebenen Motor.

Derartige Fahrzeuge werden insbesondere auch als Turmwagen, insbesondere als Oberleitungs-Montage-Turmwagen, mit je einer Hubarbeitsbühne zum Einsatz auch auf Schienen verwendet. Dabei sind die Schienenräder in der Regel mit einem hydraulisch betriebenen Motor, der auch als Hydromotor bezeichnet wird, angetrieben.

Derartige Motoren sind als Konstantmotoren, Verstellmotoren und Radnabenmotoren bekannt. Letztere sind auch als Zwei-, Drei- und Viergeschwindigkeitsmotoren bekannt. Dabei werden die Motoren alle einzeln angesteuert. Bei dem bisherigen System kann durch das Kurzschließen der vorderen Motoren der Flüssigkeitsstrom auf die hinteren Motoren konzentriert werden, so daß dadurch eine Verdopplung der Geschwindigkeit erreicht wird. Bei dieser bekannten Schaltung besteht durch die Tatsache, daß nur noch zwei Räder angetrieben sind, ein Problem darin, daß das Durchdrehen eines Rades vergleichsweise leicht möglich ist. Nach DIN EN 14363 gilt dies insbesondere im Bereich unvermeidlicher Gleisverwindungen des Streckennetzes einer Eisenbahn. Sie sind einerseits bedingt durch den Übergang zwischen geradem Gleis und überhöhtem Gleis, andererseits durch unvermeidliche Fehler in der gegenseitigen Höhenlage der beiden Schienen. Das Fahrzeug bleibt stehen.

Andere bekannte Radantriebe wirken dem unerschwünschten Durchdrehen durch aufwendige Technik mittels verteilen des Ölstromes auf die Hydromotoren jeden einzelnen Rades, Messen der Drehzahl eines jeden Rades und vergleichen dieser Messdaten in einer oft anfälligen Auswerte-Elektronik entgegen. Die daraus errechneten Abweichungen (also immer erst dann, wenn ein Fehler aufgetreten ist) werden genutzt, um das zu schnell drehende Rad mittels eines pro Rad vorhandenen Proportionaldruckventils ablaufseitig unter Gegendruck zu setzen und somit zu bremsen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen besonders einfachen und zuverlässigen Antrieb aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug oder Zweiwegefahrzeug, mit mindestens vier Rädern mit mindestens je einem hydraulisch betriebenen Motor zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß je ein hydraulischer Motor eines vorderen Rades mit je einem hydraulischen Motor eines hinteren Rades in Reihe geschaltet ist. Dadurch werden zunächst nur die vorderen oder nur die hinteren Räder unmittelbar mit Druck von einer Hydraulikpumpe beaufschlagt, während die anderen Räder zeitgleich über die bereits vorgespannten Leitungen der Reihenschaltung mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, die von den Motoren abgegeben wird, die von der Pumpe direkt angetrieben werden. Insgesamt wird dadurch ein gleichmäßigerer Fahrbetrieb erreicht, bei dem ein Durchdrehen der Räder auf einfache und sehr wirkungsvolle Weise vermieden wird. Gegenüber den bekannten Lösungen wird mit der Erfindung eine Kostensenkung in der Herstellung, und im Unterhalt, ein sehr guter Wirkungsgrad, ein niedriger Energieverbrauch und ein niedriger Kühlbedarf erreicht. Außerdem wird durch die Erfindung die Störanfälligkeit, insbesondere gegenüber der im Stand der Technik erfolgende Ölerwärmung insbesondere bei hohen Außentemperaturen, minimiert. Durch den vergleichsweise einfachen Aufbau der Erfindung ist auch eine Selbsthilfe durch die Bedienmannschaft möglich, während beim Stand der Technik Störungen oft nur durch Elektronikspezialisten behebbar sind. Bevorzugt ist die Reihenschaltung derart ausgebildet, daß die Räder, die sich auf einer Seite befinden, in Reihe geschaltet sind. Insbesondere ist also der hydraulische Motor, der dem linken Vorderrad zugeordnet ist, in Reihe mit dem hydraulischen Motor geschaltet, der dem linken Hinterrad zugeordnet ist. Entsprechend ist der hydraulische Motor, der dem rechten Vorderrad zugeordnet ist, mit dem hydraulischen Motor des rechten Hinterrades in Reihe geschaltet. Bei Verwendung von Fahrzeugen mit sechs oder mehr Schienenrädern sind ebenfalls bevorzugt die den Rädern zugeordneten Motoren entsprechend ihrer Anordnung am Fahrzeug in Reihe geschaltet. Denkbar ist auch eine Reihenschaltung der Räder über Kreuz.

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Motoren oder Hydromotoren aller Art, insbesondere auf hydraulische Radmotoren. Hierunter versteht man feststehende Anschlußwellen mit umlaufendem Gehäuse, auf dem ein Rad, insbesondere ein Schienenrad, fest montiert ist und somit das Rad über das Hydromotorgehäuse angetrieben wird. Erfindungsgemäß können auch Hydromotoren mit Abtriebswellen verwendet werden, die beispielsweise in ein Radgetriebe eingreifen und ein auf einer Achse gelagertes Rad, insbesondere ein Schienenrad, antreiben. Auch Hydromotoren, die eine gelagerte Achse antreiben, auf der die Räder fest montiert sind, fallen in den Bereich der Erfindung.

Bevorzugt ist eine Pumpe in der Fahrhydraulik derart angeordnet bzw. geschaltet, daß bei Vorwärtsfahrt die Pumpe zuerst die hinteren Räder oder Hinterräder mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt. Dadurch wird ein besonders günstiges Anfahrverhalten erreicht, weil gleichzeitig auch die beiden (oder auch vier) anderen Räder über die vorgespannten Leitungen beaufschlagt werden. Hieraus ergibt sich das bereits beim Anfahren alle Räder gleichzeitig ein Drehmoment auf die Schiene übertragen. Bei Rückwärtsfahrt ist der Ablauf genau umgekehrt.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist bevorzugt in jede der zwei Reihenschaltungen, nämlich einmal bevorzugt in die Reihenschaltung der linken Räder bzw. Motoren und einmal in die Reihenschaltung der rechten Räder bzw. Motoren eine eigene Zuführleitung zum Vorspannen der Hydraulikflüssigkeit vorgesehen. In diesen Zuführleitungen ist bevorzugt ein federvorgespanntes Rückschlagventil vorgesehen. Dieses schließt bei in der Reihenschaltung anliegendem Druck, sobald der Druck beim Anfahren bzw. beim Fahrbetrieb den eingestellten Vorspanndruck erreicht bzw. überschreitet. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist parallel zur Pumpe ein kombinierter Ein-Ausspeiseblock vorgesehen. Dieser dient bevorzugt zum Bedienen der Reihenschaltungsleitungen und zum Ausscheiden von Öl. Der kombinierte Ein-Ausspeiseblock weist im wesentlichen eine Schaltung von vier ringförmig angeordneten Rückschlagventilen auf, die auch als Graetzschaltung bekannt ist. Hierdurch wird den nachgeschalteten und systemabhängig eingestellten Ventilen (Stromregler und Druckbegrenzungsventil) jeweils der höhere Druck des Fahrantriebes zugeführt. Es ist somit jeglicher eventuell erforderliche Ausgleich unter allen Fahrbedingungen (vorwärts, rückwärts, beschleunigen, bremsen, anhalten u.s.w.) sichergestellt. Der Ein-Ausspeiseblock weist zudem bevorzugt auch ein Druckbegrenzungsventil auf. Möglich ist auch eine Einzelverrohrung von Graetzplatte, Stromregelventil und Druckbegrenzungsventil.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Hydraulik für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art. Schutz wird also ebenfalls beansprucht für die Bereitstellung der beschriebenen Hydraulikschaltung für die entsprechenden Räder in einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug oder Zweiwegefahrzeug.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:

1: ein Zweiwegefahrzeug;

2: eine Querschnittsansicht durch einen hydraulischen Motor zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Fahrzeug; und

3: einen Schaltplan einer Fahrhydraulik des erfindungsgemäßen Fahrzeuges.

In 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt, das neben vier normalen Straßenrädern 2 auch vier Schienenräder 4, 5, 6 und 7 aufweist. Das Fahrzeug 1 verfügt über eine Hubarbeitsbühne 8, die sowohl zum Errichten von Neubaustrecken als auch zur Wartung und zur Reparatur von Oberleitungen und anderen Versorgungseinrichtungen dient. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug zwei Achsen mit je zwei Rädern 4 und 6 und 5 und 7 auf. Die hintere Achse mit den Rädern 5 und 7 kann alternativ auch im hinteren Fahrzeugbereich, also noch hinter den für den Straßenbetrieb vorgesehenen Hinterrädern 2 angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen können auch insgesamt drei Achsen vorgesehen sein, nämlich zwei Achsen ungefähr an den eingezeichneten Positionen mit den Schienenrädern 4 und 6 und 5 und 7 und eine dritte Achse im Bereich hinter den für den Straßenbetrieb vorgesehenen Hinterrädern 2. Bei Verwendung von drei Achsen sind drei verschiedene Betriebsmöglichkeiten denkbar, nämlich einmal der Einsatz der vier vorderen Räder, wobei die beiden hinteren Räder angehoben sind, zum anderen der Einsatz der vorderen Räder 4 und 6 und der in der Figur nicht dargestellten hinteren Räder, wobei die Räder 5 und 7 angehoben sind und zum dritten der Einsatz aller sechs Schienenräder. Hier spricht man von 6 Rad-Antrieb.

In 2 ist ein Querschnitt durch ein von einem hydraulisch betriebenen Motor 14 angetriebenes Rad, nämlich ein Schienenrad 4, dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der 2 zeigt einen hydraulisch betriebenen Motor 14, der auch als Hydromotor bezeichnet wird mit einer Abtriebswelle 24, die beispielsweise in ein Radgetriebe eingreifen kann und das auf der Achse 10 gelagerte Rad 4 antreibt.

In 3 ist der hydraulische Antrieb als vereinfachtes Schaltbild dargestellt. Den vorderen Rädern 4 und 6 sind hydraulische Motoren 14 und 16, und den hinteren Rädern 5 und 7 sind hydraulische Motoren 15 und 17 zugeordnet. Zu den Motoren 14 bis 17 wird von einer Pumpe 11 in einem Kreislauf über Leitungen 12 und 13 Hydraulikflüssigkeit zu- und abgeführt. Die Leitungen 12 und 13 spalten sich im Bereich der Hydraulikmotoren in zwei Leitungen 18 und 19 auf, so daß die Hydraulikmotoren 14 und 15 einerseits und 16 und 17 andererseits jeweils einmal über die Leitung 18 und einmal über die Leitung 19 in Reihe geschaltet sind. Bei Vorwärtsfahrt entsprechend dem Pfeil 20 wird von der Hydraulikpumpe 11 Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 13 zunächst den hinteren Motoren 15 und 17 zugeführt und dann über die Reihenschaltung 18 und 19 den vorderen Motoren 14 und 16. Bei Rückwärtsfahrt entsprechend dem Pfeil 21 wird von der Hydraulikpumpe 11 Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 12 zunächst den vorderen Motoren 14 und 16 zugeführt und dann über die Reihenschaltung 18 und 19 den hinteren Motoren 15 und 17. Parallel zur Pumpe 11 ist ein kombinierter Ein-Ausspeiseblock 22 angeordnet, der insgesamt vier Rückschlagventile 23 sowie ein Druckbegrenzungsventil 24 und ein Stromregelventil 30 aufweist. Über den Ein-Ausspeiseblock 22 wird Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl, über die Zuführleitungen 26 und 27 in die Reihenschaltung 18 und 19 jeweils zwischen den Motoren 14 und 15 einerseits und 16 und 17 andererseits zugeführt. Die hier zugeführte Flüssigkeit dient dem permanenten Vorspannen der Leitungen 18 und 19. Die in den Zuführleitungen 26 und 27 angeordneten Rückschlagventile 28 und 29 stellen sicher, das bei in den Leitungen 18 und 19 betriebsbedingt oder fahrbedingt höheren Drücken als der an Druckventil 24 eingestellte Vorspanndruck erforderlich, diese sich voll aufbauen können und nicht über das Überdruckventil 24 abströmen. Die am Stromregelventil 30 gerätebezogen eingestellte Ölmenge, vermindert um die zur Füllung und Vorspannung der Reihenschaltungsleitung 18 und 19 erforderliche Menge, strömt über das Druckbegrenzungsventil 24 in den Ölbehälter zurück. Diese Ölmenge wird individuell eingestellt und entspricht der in geschlossenen Hydraulikkreisläufen erforderlichen Ausspeisung und wird vorzugsweise vor Rückfluss in den Tank über einen Ölfilter und Ölkühler geführt.


Anspruch[de]
  1. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug oder Zweiwegefahrzeug, mit mindestens vier Rädern (4, 5, 6, 7) mit mindestens je einem hydraulisch betriebenen Motor (14, 15, 16, 17), dadurch gekennzeichnet, daß je ein hydraulischer Motor (14, 16) eines vorderen Rades (4, 6) mit je einem hydraulischen Motor (15, 17) eines hinteren Rades (5, 7) in Reihe geschaltet ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer Motor (16), der dem linken Vorderrad (6) zugeordnet ist, mit dem hydraulischen Motor (17), der dem linken Hinterrad (7) zugeordnet ist, in Reihe geschaltet ist.
  3. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Motor (14), der dem rechten Vorderrad (4) zugeordnet ist, mit dem hydraulischen Motor (15), der dem rechten Hinterrad (5) zugeordnet ist, in Reihe geschaltet ist.
  4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorwärtsfahrt eine Pumpe (11) zuerst die hydraulischen Motoren (15, 17), die den hinteren Rädern (5, 7) zugeordnet sind, mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt.
  5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Reihenschaltung (18, 19) zwischen zwei Motoren eine Zuführleitung (26, 27) zum Vorspannen der Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist.
  6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (26, 27) ein Rückschlagventil (28, 29) aufweist.
  7. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Pumpe (11) ein kombinierter Ein-Ausspeiseblock (22) vorgesehen ist.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein-Ausspeiseblock (22) zur Versorgung der Zuführleitungen (26, 27) ausgelegt ist.
  9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein-Ausspeiseblock (22) eine Graetzplatte, ein Stromregelventil (30) und ein Druckbegrenzungsventil (24) aufweist.
  10. Hydraulische Schaltung zum Antrieb von mindestens vier hydraulisch betriebenen Motoren für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug oder ein Zweiwegefahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß je ein hydraulischer Motor mit jeweils einem weiteren hydraulischen Motor (15, 17) in Reihe (18, 19) geschaltet ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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