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Dokumentenidentifikation DE19622236A1 03.04.1997
Titel Schienengebundenes Fahrzeug zum Reinigen eines Gleisoberbaus
Anmelder Hermann Wiebe Grundstücks- und Maschinenanlagen KG, 27313 Dörverden, DE
Erfinder Konecny, Dietrich, 27313 Dörverden, DE
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Anmeldedatum 03.06.1996
DE-Aktenzeichen 19622236
Offenlegungstag 03.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse E01H 8/00
IPC-Nebenklasse E01H 1/08   
Zusammenfassung Es wird ein schienengebundenes Fahrzeug zum Reinigen der Schotterbettung unterhalb eines Gleisrostes angegeben, welches mehrere gegen die Schotterbettung wirkende Reinigungseinrichtungen quer zur Fahrzeuglängsrichtung enthält. Um auch bei Hindernissen eine zufriedenstellende Reinigung zu realisieren, ist das schienengebundene Fahrzeug gekennzeichnet durch einen Stellantrieb zum Verstellen der Reinigungseinrichtungen, eine Sensoranordnung an dem Fahrzeug zum Erkennen von Hindernissen in der Bewegungsbahn der Reinigungseinrichtungen, und eine Steuerschaltung, die bei Erkennung eines Hindernisses den oder die Reinigungseinrichtungen mittels des Stellantriebs in Abstand an dem Hindernis vorbeibewegt und anschließend wieder in eine Arbeitsposition zurückstellt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein schienengebundenes Fahrzeug zum Reinigen der Schotterbettung unterhalb eines Gleisrostes, mit mehreren gegen die Schotterbettung wirkenden Reinigungseinrichtungen quer zur Fahrzeuglängsrichtung.

Derartige schienengebundene Fahrzeuge sind beispielsweise aus der DE G 90 00 529.5 U1 oder der EP 0337048 B1 bekannt und dienen dazu, die Schotterbettung unterhalb der aus Querschwellen und Schienen gebildeten Gleisroste zu reinigen, insbesondere die starke Verschmutzung im Bahnhofsbereich zu beseitigen, welche z. B. durch geworfene Gegenstände, Zigarettenkippen, Papierabfälle etc. entstehen.

Da die Schotterbettung seitlich über den Gleisrost hinausragt, müssen auch die Reinigungseinrichtungen quer zur Schienenrichtung den Gleisrost überragen, um alle Bereiche der Schotterbettung säubern zu können, je nach Nutzung und Konstruktion des Gleiskörpers sind außerhalb der Schwellenbreite Konstruktionselemente vorgesehen, welche für den Aufbau und den Betrieb des Schienennetzes notwendig sind. Derartige Konstruktionselemente, wie z. B. die Haltelemente der Fahrstromschiene von S-Bahnen, stellen bei einer Reinigung des Gleiskörpers Hindernisse dar, denen die Reinigungseinrichtungen ausweichen müssen. Dies gilt auch für Hindernisse, welche achtlos auf die Schotterbettung geworfen werden, und die ihrer Form, Lage oder ihres Gewichts nach von den Reinigungseinrichtungen nicht mehr aufgenommen und entfernt werden können. In allen denjenigen Fällen, in denen die Reinigungseinrichtungen beim Verfahren des Reinigungsfahrzeuges gegen Hindernisse treffen, müssen die Reinigungseinrichtungen - bei den bekannten Fahrzeugen - manuell in eine Ausweichbahn gesteuert werden. Diese manuelle Steuerung der Ausweichbewegung der Reinigungseinrichtungen stellt hohe Anforderungen an das Bedienungspersonal dar und verlangsamt den Reinigungsvorgang oftmals beträchtlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein schienengebundenes Fahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Reinigungselemente beim Auftreffen auf Hindernisse automatisch in eine Ausweichbahn gesteuert, und danach wieder in ihre Arbeitsposition zurückgebracht werden.

Diese Aufgabe wird bei dem schienengebundenen Fahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen Stellantrieb zum Verstellen der Reinigungseinrichtungen, eine Sensoranordnung an dem Fahrzeug zum Erkennen von Hindernissen in der Bewegungsbahn der Reinigungseinrichtungen, und eine Steuerschaltung, die bei Erkennung eines Hindernisses den oder die Reinigungseinrichtungen mittels des Stellantriebs in Abstand an dem Hindernis vorbeibewegt und anschließend wieder in eine Arbeitsposition zurückstellt.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Sensoranordnung Hindernisse, denen ausgewichen werden muß, erkennt, und daß dann die Steuerschaltung die Reinigungseinrichtungen mittels ihres Stellantriebes längs einer Ausweichbahn automatisch an dem Hindernis vorbeibewegt und nach Durchlaufen der Ausweichbahn wieder in ihre Arbeitsposition zurückführt. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Fahrzeuges beim Reinigungsvorgang wird wesentlich vergrößert, die Bediensicherheit wird ebenfalls erhöht und der Personalbedarf gesenkt, da Fehlbedienungen vermieden werden, und da das Fahrzeug ohne die ansonsten wegen mangelhafter manueller Steuerung der Reinigungseinheiten oftmals notwendigen Zwischenstops - den Reinigungsvorgang durchführen kann.

Die Reinigungseinrichtungen sind vorteilhafterweise quer zur Schienenrichtung unterteilt, sie weisen bevorzugt eine mittlere Reinigungseinrichtung zwischen den Schienen und mindestens je eine seitliche Reinigungseinrichtung seitlich neben den beiden Schienen auf. Bevorzugt lassen sich auch die seitlichen Reinigungseinrichtungen in eine erste oder zweite Reinigungseinrichtung unterteilen, um auf diese Weise nur diejenigen Segmente der Reinigungseinrichtungen in eine Ausweichbahn zu steuern, die ansonsten mit einem Hindernis kollidieren würden. Diejenigen Segmente der Reinigungseinrichtungen, welche einen vorgegebenen seitlichen Abstand zum Hindernis aufweisen, können bei dieser Ausführungsform der Erfindung den Reinigungsbetrieb ohne Unterbrechung fortsetzen und dadurch wird diejenige Fläche, welche während der Ausweichbewegung nicht gereinigt wird, möglichst gering gehalten.

Vorteilhafterweise sind die Stellantriebe der Reinigungseinrichtungen als elektrische, pneumatische oder hydraulische Antriebe ausgebildet, die bei Erkennung eines Hindernisses die betreffende Reinigungseinrichtung anheben und nach dem Passieren des Hindernisses wieder absenken. Alternativ läßt sich die Ausweichbewegung auch dadurch verwirklichen, daß der zugehörige Stellantrieb bei Erkennung eines Hindernisses die betreffende Reinigungseinrichtung um eine horizontale Schwenkachse verschwenkt und nach dem Passieren des Hindernisses in die Arbeitsstellung zurückschwenkt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, einzelne Reinigungseinrichtungen um eine vertikale Achse schwenkbar zu lagern. Bei Erkennung eines Hindernisses wird dann die Reinigungseinrichtung aus der Arbeitsstellung um diese vertikale Schwenkachse verschwenkt und anschließend zurückgeschwenkt.

Die Sensoranordnung ist bevorzugt an den Reinigungseinrichtungen in vorgegebenem geringen Abstand von der Schotteroberfläche angeordnet und weist Sendeelemente auf, welche einen im wesentlichen horizontal ausgerichteten Sensorstrahl abgeben, der beim Auftreffen auf ein Hindernis reflektiert wird und an entsprechenden Empfangselementen detektiert werden kann. Durch diese Anordnung ist es möglich, alle Hindernisse im Sensorstrahl zu erfassen, die eine vorgegebene Höhe aufweisen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Ausweichbewegung der Reinigungseinrichtungen in Abhängigkeit von der Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs so berechnet, daß ein möglichst großer Anteil der Schotteroberfläche von den Reinigungseinrichtungen bearbeitet wird, und daß die Ausweichbewegung in geringstmöglichem Abstand vor dem betreffenden Hindernis einsetzt und in geringstmöglichem Abstand nach dem Hindernis wieder beendet ist. Die nicht gereinigten Bereiche der Schotteroberfläche sind auf diese Weise besonders klein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Reinigungseinrichtungen Saugköpfe, die quer zur Fahrzeugrichtung nebeneinander angeordnet sind und mittels eines Saugkanals an die Saugseite eines auf dem Fahrzeug befindlichen Sauggebläses angeschlossen sind, welches die Saugluft in einen vom Fahrzeug getragenen Sammelkasten bläst. Das Sauggebläse nimmt die Schmutzpartikel auf und gibt die Schmutzpartikel in den Sammelkasten ab.

Die Reinigungseinrichtungen enthalten bevorzugt außerdem noch mit Druckluft beaufschlagte Druckluftdrüsen in vorgegebenem Abstand an oder vor den Saugköpfen, um Druckluft gegen die Schotterbettung abzustrahlen und festsitzende Schmutzteile zu lösen. Die Druckluftdüsen lassen sich entweder mit den Saugdüsen gekoppelt oder separat um Hindernisse herumführen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die Reinigungseinrichtungen auf die Schotterbettung einwirkende rotierende Besen, welche mechanisch auf Schmutzteilchen einwirken und diese vom Untergrund lösen, damit die Schmutzteilchen dann von der Saugluft aufgenommen werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines schienengebundenen Fahrzeugs zum Reinigen des Gleiskörpers, welches zwischen zwei S-Bahntriebwagen installiert ist;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des schienengebundenen Fahrzeugs mit eigenem Antrieb;

Fig. 3 eine Frontansicht einiger Reinigungseinrichtungen des Fahrzeugs;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine seitliche Reinigungseinrichtung während des Verlaufs einer Ausweichbewegung;

Fig. 5 eine seitliche Detailansicht einer Reinigungsvorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt ein schienengebundenes Fahrzeug 3, welches zwischen zwei S-Bahn-Triebwagen 5, 6 eingefügt ist und von einem der Triebwagen 5, 6 angetrieben wird. Das Fahrzeug 4 besitzt einen Oberbau der auf einem Rahmen 7 mit (nicht dargestellten) Befestigungseinrichtungen montiert ist. Der Rahmen 7 lagert auf einem Fahrwerk 10. Das Fahrzeug 4 ist auf Schienen 1 verfahrbar, die auf Querschwellen 2 befestigt sind. Schienen 1 und Querschwelle 2 bilden den Gleisrost 3.

Am Fahrzeug 4 sind Reinigungseinrichtungen 20, 30 angeordnet, welche gegen die Schotterbettung oder den Gleiskörper wirken und die Schotterbettung bzw. den Gleiskörper von unerwünschten Schmutzteilchen, wie Zigarettenkippen, Papier etc. reinigen sollen.

Die Reinigungseinrichtungen 20 stellen rotierende Besen dar, die quer zur Schienenrichtung angeordnet sind. Die Reinigungseinrichtungen 30 enthalten Saugköpfe 31, 32, 34 die quer zur Schienenrichtung oder Fahrzeugrichtung nebeneinander angeordnet sind und mittels eines Saugkanals 35 an die Saugseite eines auf dem Fahrzeug 4 befindlichen Sauggebläses (nicht dargestellt) angeschlossen sind, welches die Saugluft in einen Sammelkasten 36 hineinbläst. Alle Reinigungseinrichtungen 20, 30 enthalten Stellantriebe 40, vergleiche Fig. 3, welche dazu dienen, den Reinigungseinrichtungen 20, 30 am Fahrzeug richtig zu positionieren, insbesondere in die Arbeitsstellung bzw. eine Ruhestellung zu verfahren.

Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Ausführungsform des Reinigungsfahrzeugs 4, welches jedoch - im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 1 - als Triebwagen ausgebildet ist und daher mit eigenem Antrieb verfahren werden kann. Ansonsten sind die Teile mit den selben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht auf die Reinigungseinrichtungen 30 gemäß Darstellung A-A in Fig. 1. Die Schienen 1 sind auf Querschwellen 2 befestigt, Schienen 1 und Querschwellen bilden den Gleisrost 3. Quer zur Schienenrichtung sind Reinigungseinrichtungen 30 bis 34 nebeneinander angeordnet, welche gegen die Schotterbettung wirken und beispielsweise als Saugköpfe ausgebildet sind, die mittels eines Saugkanals an die Saugseite eines auf dem Fahrzeug 4 befindlichen Sauggebläses angeschlossen sind und die Saugluft in einen auf dem Fahrzeug angeordneten Sammelkasten 36 (vergleiche Fig. 1) abblasen. Zwischen den Rädern 11 des Fahrwerks 10 befindet sich ein mittlerer Saugkopf 31, seitlich der beiden Schienen 1 befindet sich ein erster seitlicher Saugkopf 32, daran anschließend befindet sich ein zweiter seitlicher Saugkopf 34. Alle Reinigungseinrichtungen 30-34 sind mit Stellantrieben 40 versehen, welches die Reinigungseinrichtungen 30-34 erstellen und gegebenenfalls aus der dargestellten Arbeitsposition in eine Ruheposition oder in eine Ausweichbahn bewegen.

An dem unteren Bereich der Reinigungseinrichtungen sind Sensoranordnungen 50 angebracht, die Sendeelemente und Empfangselemente enthalten. Wie insbesondere Fig. 5 erkennen läßt, strahlen die Sendeelemente der Sensorenanordnung einen Sensorstrahl in vorgegebener Höhe über der Schotterbettung in Schienenrichtung ab. Der Sensorstrahl wird an Hindernissen reflektiert, welche in den Sensorstrahl hineinragen. Daraufhin wird an den Empfangselementen der Sensoranordnung 50 ein Erkennungssignal wahrgenommen, welches auf das erkannte Hindernis 60 hinweist.

Vorgesehen ist eine Steuerschaltung 42, welche bei Erkennung eines Hindernisses 60 das Erkennungssignal der Sensorenanordnung 50 erhält und dann die Stellantriebe 40 mit Abstand - auf deiner Ausweichbahn - an dem Hindernis 60 vorbeibewegt und anschließend wieder in die dargestellte Arbeitsposition zurückstellt. Die Steuerschaltung aktiviert dabei nur denjenigen Stellantrieb 40, der die betreffende Reinigungseinrichtung 30-34 verstellt, in dessen normaler Bewegungsbahn das Hindernis 60 detektiert wurde. Die anderen benachbarten Reinigungseinrichtungen verbleiben in ihrer Arbeitsposition und reinigen die darunter befindlichen Abschnitte der Schotterbettung ohne Unterbrechung weiter.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine der zweiten seitlichen Reinigungseinrichtungen 34 während sich das Fahrzeug an einem Hindernis 60 vorbeibewegt. Die betreffende Reinigungseinrichtung 34 ist an eine Vertikalachse 37 schwenkbar angelenkt und wird durch die Steuerschaltung 42 und den betreffenden Stellantrieb 40 bei Annäherung an ein Hindernis 60 um die Vertikalachse 37 herumgeschwenkt. Auf diese Weise durchläuft die Reinigungseinrichtung 34 eine Ausweichbahn um das Hindernis 60 herum und wird nach Durchlaufen der Ausweichbahn wieder in die Arbeitsposition zurückgestellt. Alternativ läßt sich als Ausweichbewegung die betreffende Reinigungseinrichtung 34 auch kurz vor einem detektierten Hindernis 60 anheben und nach dem Hindernis 60 wieder in die Arbeitsposition absenken. Als weitere Alternative ist auch eine Schwenkbewegung um eine horizontale Achse denkbar, um detektierten Hindernissen 60 ausweichen zu können.

Entsprechende Ausweichbewegungen können - von der Sensoranordnung 50 der Steuerschaltung und den Stellantrieben gesteuert - auch weitere Reinigungseinrichtungen 20 ausführen, die beispielsweise als rotierende Besen und/oder als Druckluftbesen ausgebildet sein können, welche in vorgegebenen Abstand vor den Saugköpfen die Schmutzpartikel auf dem Schotter mechanisch oder durch Druckluft lösen.


Anspruch[de]
  1. 1. Schienengebundenes Fahrzeug zum Reinigen der Schotterbettung unterhalb eines Gleisrostes, mit mehreren gegen die Schotterbettung wirkenden Reinigungseinrichtungen quer zur Fahrzeuglängsrichtung,

    gekennzeichnet durch einen Stellantrieb (40) zum Verstellen der Reinigungseinrichtungen (20, 30),

    eine Sensoranordnung (50) an dem Fahrzeug (1) zum Erkennen von Hindernissen in der Bewegungsbahn der Reinigungseinrichtungen (20, 30), und

    eine Steuerschaltung (42), die bei Erkennung eines Hindernisses (60) den oder die Reinigungseinrichtungen (20, 30) mittels des Stellantriebs (40) in Abstand an dem Hindernis (60) vorbeibewegt und anschließend wieder in eine Arbeitsposition zurückstellt.
  2. 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mittlere Reinigungseinrichtung (20, 30) zwischen den Schienen (21) und mindestens je eine seitliche Reinigungseinrichtung (20, 30) seitlich neben den beiden Schienen (21) angeordnet ist.
  3. 3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ersten seitlichen Reinigungseinrichtung (20, 30) eine zweite seitliche Reinigungseinrichtung (20, 30) benachbart angeordnet ist.
  4. 4. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe (40) der Reinigungseinrichtungen (20, 30) als elektrische, pneumatische oder hydraulische Antriebe ausgebildet sind.
  5. 5. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe (40-44) bei Erkennung eines Hindernisses die betreffende Reinigungseinrichtung (20, 30) anheben und nach dem Passieren des Hindernisses (60) wieder absenken.
  6. 6. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die zweiten seitlichen Reinigungseinrichtungen um eine horizontale Schwenkachse (40) schwenkbar gelagert sind, und daß der zugehörige Stellantrieb (44) bei Erkennung eines Hindernisses die betreffenden Reinigungseinrichtungen (20, 30) um die horizontale Schwenkachse (40) verschwenkt und nach Passieren des Hindernisses in die Arbeitsstellung zurückschwenkt.
  7. 7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Reinigungseinrichtungen (20, 30) um eine vertikale Achse verschwenkbar gelagert sind und bei Erkennung eines Hindernisses (60) aus der Arbeitsstellung um die vertikale Schwenkachse verschwenkt werden und nach dem Passieren des Hindernisses in die Arbeitsstellung zurückgeschwenkt werden.
  8. 8. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung an den Reinigungseinrichtungen (20, 30) in vorgegebenem Abstand von der Schotteroberfläche angeordnet ist und Sende- und Empfangselemente aufweisen.
  9. 9. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeelemente der Sensoranordnung (50) einen im wesentlichen horizontal ausgerichteten Sensorstrahl abgeben.
  10. 10. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe (40) die Ausweichbewegung der Reinigungseinrichtungen (20, 30) in Abhängigkeit von der Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) ausführen.
  11. 11. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweichbewegung der Reinigungseinrichtungen (20, 30) erst unmittelbar vor dem Hindernis (60) einsetzt und unmittelbar nach dem Hindernis wieder in der Arbeitsposition endet.
  12. 12. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtungen (20, 30) Saugköpfe (31, 32, 34) enthalten, die quer zur Fahrzeugrichtung nebeneinander angeordnet sind und mittels eines Saugkanals (35) an die Saugseite eines auf dem Fahrzeug befindlichen Sauggebläses angeschlossen sind, welches die Saugluft in einen auf dem Fahrzeug angeordneten Sammelkasten (36) bläst.
  13. 13. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Druckluft beaufschlagte Druckluftdrüsen fest mit den Saugköpfen (31, 32, 34) verbunden sind.
  14. 14. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Druckluft beaufschlagte Druckluftdüsen in vorgegebenem Abstand von den Saugdüsen (31, 32, 34) am Fahrzeug (1) angeordnet, und gegen die Schotterbettung gerichtet sind.
  15. 15. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftdüsen mittels separater Stellantriebe in ihre Arbeitsposition einstellbar und um eventuelle Hindernisse (60) herum bewegbar sind.
  16. 16. Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzlich zu den Saugköpfen (31, 32, 34) auf die Schotterbettung einwirkenden Reinigungseinrichtungen (20) quer zur Fahrzeuglängsrichtung, die mittels separater Stellantriebe in ihre Arbeitsposition einstellbar und um eventuelle Hindernisse (60) herum bewegbar sind.
  17. 17. Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Reinigungseinrichtungen (20) rotierende Besen enthalten.






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