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Die
Erfindung betrifft einen unteren Schiebemechanismus für die starren
Schiebetüren
eines Güterwaggons,
wobei die Schiebetüren
in ihrer geschlossenen Stellung den Laderaum verschließen und
in ihrer offenen Stellung, in welcher sie gegenüber dem Laderaum nach außen abgerückt sind, über die
Schiebetüren,
die sich in der geschlossenen Stellung befinden, in Längsrichtung
des Waggons bewegbar sind, wobei der untere Schiebemechanismus aufweist:
Transportrollen, die in dem Bereich der Unterkanten der Schiebetüren rollen;
ortsfeste Laufschienen in den unteren Teilen der Waggon-Längsseiten
innerhalb des Waggonrahmens, wobei die Laufschienen Öffnungen
in der Nähe
der Transportrollen der Schiebetüren
in deren geschlossener Stellung aufweisen; Schwenkachsen, die um
Mittellinien, welche in Längsrichtung
des Waggons verlaufen, bewegbar sind, und die Schienenabschnitte
aufweisen, die von ersten und zweiten Armen nahe den Öffnungen
fixiert sind, um die Schiebetüren
durch Anheben oder Absenken durch die Transportrollen zu zwei verschiedenen
Punkten in Querrichtung des Waggons zu positionieren, welche Punkte
der geschlossenen Stellung bzw. der geöffneten Stellung der Schiebetür entsprechen,
wobei die Transportrollen in der offenen Stellung auf den Laufschienen
und auf den Schienenabschnitten, die sich in den Öffnungen
befinden, abrollen.
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Die
beweglichen Schiebetüren
oder Abdeckungen in Güterwaggons
sind Abdeckungen, die zumindest in einem gewissen Ausmaß den Dachbereich
des Waggons bilden, und die zumindest an ihren unteren Kanten sowohl
nach außen
gegenüber der
Waggon-Mittellinie als auch gleichzeitig nach oben angehoben werden,
wodurch die Schiebetür sich
dann in einer offenen Stellung befindet und in Längsrichtung des Waggons über die
zweite, sich in der geschlossenen Stellung befindende Abdeckung hinweg
bewegbar ist. Zahlreiche unterschiedliche Schiebemechanismen oder
untere Schiebemechanismen derartiger Schiebetüren oder Schiebewände oder
Schiebeabdeckungen sind bekannt. Die FR-1 451 558 beschreibt einen
Aufbau, bei dem die unteren Kanten der Schiebetür – nicht einer Schiebewand – mit ortsfest
vorstehenden Hilfsschienen ausgestattet sind, und die Schie betür dadurch
geöffnet
oder geschlossen wird, daß von
Hubstangen Gebrauch gemacht wird, welche die gleiche Länge haben
wie der Schiebetürabschnitt,
welche Hubstangen oder -schienen für die Offenstellung der Schiebetür durch einen
Bewegungsvorgang gedreht werden, der zunächst nach außen und
dann nach oben gerichtet ist, wodurch die Hubstangen mit den Hilfsschienen
der zweiten Schiebetür
in deren geschlossener Stellung ausgerichtet werden. Bei dieser
Lösung
kommt es leicht zu einer Beschädigung
der zu den Seiten der Schiebetür
wegstehenden Hilfsschienen, und da die Hilfsschienen den Bewegungsbereich
des Waggons beschränken,
ist der Nutzraum des Waggons wesentlich kleiner als erwünscht. Außerdem ist
der Schiebemechanismus, der auf der Zahnradeinheit der Hubstangen
beruht, von hohem Gewicht, teuer und erfordert im Betrieb beträchtlichen
Wartungsaufwand. Die FI-81310 und die EP-0 521 695 beschreiben Ausgestaltungen,
bei denen der Waggonrahmen mit ortsfesten Laufschienen ausgestattet
ist, die Öffnungen
besitzen, welche die kurzen Stücke
der Hubstangen aufnehmen, welche die Schiebetür anheben und mit Hilfe einer
Schwenkachse angetrieben werden, die in Längsrichtung des Waggons verläuft, wobei
im allgemeinen kurze Stücke
der Hubstangen durch unterschiedliche Mechanismen betätigt werden.
In beiden Veröffentlichungen
wird die Abdeckung durch eine Öffnungsbewegung
in die Offenstellung gebracht, bei der die Schwingbewegung der Stücke der
Hubstange von einer Bewegung im Inneren des Waggons zunächst nach
oben und dann nach außen
gerichtet wird, um anschließend
etwas über
den oberen Totpunkt hinauszuführen.
Die FI-81310 beschreibt außerdem
eine Ausführungsform,
bei der zwei Schienenabschnitte an der Schwenkachse auf deren einander
abgewandten Seiten spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Wenn in diesem
Fall der Abdeckungsabschnitt aus der Schließstellung in die Schiebestellung
gebracht werden soll, hebt der erste Schienenabschnitt jede Rolle an,
wobei er sie von unten her aufnimmt, demzufolge der Abdeckungsabschnitt
mit Hilfe einer Bewegung in der oben beschriebenen Richtung in die
Schiebeposition gelangt. In der Schiebeposition bildet der erste
Schienenabschnitt eine Verlängerung
der Laufschiene, wie es oben erläutert
wurde. Der zweite Schienenabschnitt auf der abgewandten Seite der Schwenkachse
befindet sich nun unterhalb der Schwenkachse. Der Abdeckungsabschnitt
und seine Rollen werden in die Schließstellung abgesenkt, indem
die Schwenkachse in die entgegengesetzte Richtung verschwenkt wird,
woraufhin dieses Verschwenken der Schwenkachse in die gleiche Richtung
fortgesetzt wird, wodurch der Abdeckungsabschnitt von dem Rahmen
unterstützt
bleibt, ihn verschließt,
und der zweite Schienenabschnitt, der sich in der Verschiebeposition
unten befunden hatte, nun nach oben auf die Außenseite des Waggons verschwenkt
wird und in seiner Lücke
die Verlängerung der
Laufschiene bildet. In diesem Fall befindet sich der erste Schienenabschnitt
etwa unterhalb bezüglich
der Schwenkachse. Im Prinzip ist die beschriebene Lösung einfach,
sie erfordert keine Teile, die von dem Waggon in dessen seitlicher
Richtung in Schließrichtung
der Waggonabdeckung vorsteht, allerdings benötigt sie Raum in vertikaler
Richtung auch in der geschlossenen Stellung der Abdeckung, darüber hinaus
beträchtlichen
freien Raum für
die Schwenkbewegung auch auf der Außenseite des Waggons.
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Die
DE 196 01 066 zeigt einen
unteren Schiebemechanismus gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Das
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines unteren Schiebemechanismus
für die
starren Schiebetüren
eines Güterwaggons,
welcher in der geschlossenen Stellung der Schiebetür sowohl
in horizontaler als auch in vertikaler Richtung möglichst wenig
Platz beansprucht, so daß der
Nutzraum des Waggons nicht unnötig
klein wird aufgrund des Bewegungshubs, und der beim Übergang
der Schiebetüren
aus deren geschlossener Stellung in die offene Stellung und umgekehrt
nur wenig Platz beansprucht. Ein zweites Ziel der Erfindung ist
die Schaffung eines unteren Schiebemechanismus, der keine leicht
zu beschädigenden
vorstehenden Teile aufweist. Ein drittes Ziel der Erfindung ist
die Schaffung eines unteren Schiebemechanismus, der zuverlässig so
gestaltet werden kann, daß er
sowohl in seiner Offenstellung als auch in seiner geschlossenen
Stellung bleibt und/oder verriegelt wird. Ein viertes Ziel der Erfindung
ist die Schaffung eines solchen unteren Schiebemechanismus, der
für die
Rollen der Schiebetür
möglichst
gerade Laufschienen gestattet. Ein fünftes Ziel der Erfindung ist
die Schaffung eines unteren Schiebemechanismus, der leicht zu handhaben ist
und sich einfach durch Fernsteuerung und/oder Automatisierung bedienen
läßt. Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines solchen unteren Schiebemechanismus,
dessen Fertigungskosten wettbewerbsgünstig sind.
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Die
oben angesprochenen Probleme lassen sich lösen, und die angegebenen Ziele
lassen sich implementieren mit Hilfe eines erfindungsgemäßen unteren
Schiebemechanismus, welcher gemäß dem Kennzeichnungsteil
des Anspruchs 1 gekennzeichnet ist.
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Einer
der Vorteile des erfindungsgemäßen unteren
Schiebemechanismus besteht darin, daß während der Fahrt des Güterwaggons
keine Teile des Mechanismus vorhanden sind, die bezüglich der Schiebetür nach außen ragen,
sondern daß sämtliche
wesentlichen Bauteile innerhalb eines Bereichs aufgenommen sind,
der durch die Außenflächen oder die
Abdeckung des Waggonrahmens definiert ist, so daß in wirksamer Weise ein Brechen,
eine Verformung oder eine Beschädigung
dieser Teile verhindert wird. Dieses Brechen, Verformen oder anderweitige Beschädigen könnte einem
leichten Öffnen
der Schiebetür
entgegenstehen. Aus diesem Grund garantiert der gute Schutz des
durch die erfindungsgemäße Struktur
geschaffenen Mechanismus einen zuverlässigen Betrieb. Ein zweiter
Vorteil des unteren Schiebemechanismus gemäß der Erfindung ist ein einfacher Übergang
von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung und umgekehrt,
ermöglicht durch
diejenigen Teile, die mit ihm auf natürliche Weise verbunden sind.
Ein dritter Vorteil ist das Verriegeln der Schiebetür in ihrer
geschlossenen Stellung, ermöglicht
durch diejenigen Teile, die mit ihr auf natürliche Weise verbunden sind.
Ein zusätzlicher
Vorteil des unteren Schiebemechanismus gemäß der Erfindung besteht darin,
daß er
sich für
den Einsatz als unterer Schiebemechanismus für sowohl Schiebewände als
auch Schiebeabdeckungen eignet.
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Im
folgenden wird die Erfindung im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
eine Güterwaggon
mit einem erfindungsgemäßen unteren
Schiebemechanismus, der sich entlang einem Teil der Längserstreckung
des Waggons befindet, betrachtet von der Seite aus der Richtung
I in den 2A, 3A.
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2A-2C zeigen
einen Querschnitt des erfindungsgemäßen unteren Schiebemechanismus
an den Punkten 1a in 1, ferner
als Schnittansicht entlang der Ebene II-II in 1 und 4.
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3A-3C zeigen
einen Querschnitt des unteren Verriegelungsmechanismus in Verbindung
mit dem erfindungsgemäßen unteren
Schiebemechanismus an den Punkten 1C in 1 und
als Schnittansicht entlang der Ebene III-III in den 1 und 5.
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4 zeigt
einen unteren Schiebemechanismus nach den 2A-2C von
der Seite und in der in 2C gezeigten
Situation bei Betrachtung aus der Richtung IV in der Figur.
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5 zeigt
den unteren Verriegelungsmechanismus gemäß den 3A-3C von
der Seite und in der in 3C gezeigten
Situation in Betrachtung aus Richtung V in der Figur.
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6 zeigt
eine Längsansicht
eines Gegenmechanismus in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen unteren
Schiebemechanismus, betrachtet am Punkt 1b in 1 und
aus der Richtung VI in den 7A und 7B,
wobei der Waggonrahmen mit der ortsfesten Laufschiene entfernt ist.
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7A zeigt
einen Querschnitt des Steuerungsendes des Gegenmechanismus nach 6 in einer
Schnittansicht entlang der Ebene VII-VII in 6.
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7B zeigt
einen Querschnitt des Hebelendes des Gegenmechanismus nach 6 in
einer Schnittansicht entlang der Ebene VIII-VIII in 1 und 6,
wobei die ausgezogenen Linien die Hebel in der Stellung zeigen,
die der geschlossenen Stellung der Abdeckung entspricht, während die
gestrichelten Linien die Hebel in einer Stellung zeigen, die der
geöffneten
Stellung der Abdeckung entspricht.
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Die
Figuren zeigen den unteren Schiebemechanismus mit dessen Bauteilen
zum Transferieren der Längs-Unterkanten
der starren Abdeckungen 10 des Güterwaggons, im folgenden als
Schiebetüren bezeichnet,
von denen es üblicherweise
zwei in Güterwaggons
gibt, oder von Schiebewänden,
von denen es normalerweise vier in Güterwaggons gibt, das heißt zwei
Paare zur Seite hin und aufwärts
in bezug auf den Waggon-Lagerraum. Die beiden einander gegenüberliegenden
Schiebewände
der paarweisen Schiebewände,
die sich auf verschiedenen Seiten des Waggons befinden und sich
bis hin zum Dachbereich des Waggons erstrecken, werden zur Seite
und nach oben und gleichzeitig in Längsrichtung des Waggons bewegt.
Anders ausgedrückt,
sie werden in spiegelsymmetrischer Weise verlagert, so daß ihre Handhabung
vollständig
analog zur Handhabung der Schiebetüren ist. Die Schiebetüren oder
Abdeckungen 10 schließen
in ihrer geschlossenen Stellung K den Waggonraum, wobei sie nach
unten und in Richtung des Waggon-Inneren versetzt oder abgesenkt sind
und sich in festem Kontakt mit dem Waggonrahmen 100 an
sämtlichen
Rändern
befinden. In der offenen Stellung A, die gegenüber dem Waggonhohlraum 50 nach
außen
versetzt oder angehoben ist, das heißt zur Seite hin und nach oben,
sind die Schiebetüren 10 über die
in ihrer Schließstellung
befindlichen Schiebetüren
in Längsrichtung
LL des Waggons bewegbar. Im Bereich der
Unterkanten 13 der Schiebetüren 10 enthält der untere
Schiebemechanismus Transportrollen 3, die auf Lagern in
der Schiebetür
gehalten werden und damit rollfähig
sind. In den unteren Teilen der Längsseiten 99a, 88b des Waggons
innerhalb des Waggonrahmens 100 gibt es ortsfeste Laufschienen 2,
die über Öffnungen 20 in der
Nähe der
Transportrollen der Schiebetüren
in der geschlossenen Stellung K verfügen. Der untere Schiebemechanismus
enthält
weiterhin Schwenkachsen 4, die um die Mittellinien 14 bewegbar
sind, welche in Längsrichtung
LL des Waggons verlaufen. An diesen Achsen
sind mit Hilfe erster und zweiter Arme 5a, 5b nahe
den Öffnungen
mindestens diejenigen Schienenabschnitte fixiert, die die Transportrollen
von unten her abstützen
und dazu verwendet werden können,
die Schiebetüren
dadurch in ihre Position zu bringen, daß die Transportrollen in zwei
verschiedene Punkte zumindest in seitlicher Richtung des Waggons
angehoben und abgesenkt werden, wobei die Punkte der geschlossenen
Stellung bzw. der offenen Stellung A der Schiebetür entsprechen. Die
Transportrollen 13 der Schiebetür 10 in deren offener
Stellung laufen auf den Laufschienen und den Schienenabschnitten
in den Öffnungen.
Im folgenden beziehen sich die Be zeichnungen –W, –H allgemein auf die Querrichtungen
des Waggons zur Innenseite in horizontaler Richtung bzw. nach unten
in vertikaler Richtung, und die Bezeichnungen +W, +H beziehen sich
allgemein auf die Querrichtungen des Waggons nach außen in horizontaler
Richtung und in vertikaler Richtung nach oben.
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Erfindungsgemäß besitzen
die Schwenkachsen 4 in der Nähe der Öffnungen zwei Schienenabschnitte,
die von dem ersten bzw. zweiten Arm 5a, 5b fixiert
sind, wobei der erste Schienenabschnitt ein Hubschienenabschnitt 6 ist
und der zweite ein Hilfsschienenabschnitt 7. Diese zwei
Schienenabschnitte, nämlich
der Hubschienenabschnitt und der Hilfsschienenabschnitt haben folglich
unterschiedliche Funktionen. Die Hubschienenabschnitte 6 werden dazu
benutzt, die Schiebetür
dadurch anzuheben und abzusenken, daß diese von den Transportrollen abgestützt wird.
In anderen Worten: die Hubschienenstücke bewirken einen Versatz
der Schiebetür aus
der Offenstellung in die geschlossene Stellung, das heißt eine
Schließbewegung
A → K und
umgekehrt, das heißt,
eine Öffnungsbewegung
K → A. Über die
Länge der
Schiebetür
in der Offenstellung A verschließen die Hubschienenabschnitte 6 außerdem die Öffnungen 20 der
Laufschienen 2 und sorgen für eine direkte Verlängerung
der Laufschienen entsprechend diesem Abschnitt, wohingegen die Hilfsschienenabschnitte 7 für eine direkte
Verlängerung
der Laufschienen auf der Länge
der Schiebetür in
der geschlossenen Stellung K sorgen, wenn die Hilfsschienenabschnitte 7 in
die Öffnungen 20 der Laufschienen 2 auf
der Länge
der Schiebetür
in der geschlossenen Stellung eingebracht sind, wie im folgenden
beschrieben wird. Die Schwenkachsen 4 des unteren Schiebemechanismus,
auf denen die Hubschienenabschnitte und die Hilfsschienenabschnitte mit
Hilfe des ersten und des zweiten Arms 5a, 5b fixiert
sind, schwenken um R in entgegengesetzte Richtungen, verglichen
mit dem oben Gesagten, so daß die
Hilfsschienenabschnitte 6 sich zunächst hauptsächlich in der Richtung –HAK von oben nach unten bewegen und dann auch
noch in einer Querrichtung –WAK in Richtung des Waggonraums bewegen. Im
gleichen Zusammenhang werden die Hilfsschienenabschnitte 7 auch
in der Öffnungsbewegung K → A der Schiebetür von den Öffnungen 20 der
Laufschienen angehoben, um bei der Schließbewegung A → K wieder
zurück
in die Öffnungen
abzusinken. Die Hubschienenabschnitte 6 und die Hilfsschienenabschnitte 7 sind
mit den Laufschienen 2 ausgerichtet, wenn sie sich in den Öffnungen 20 der
Laufschienen in der Offenstellung A und in der geschlossenen Stellung
K der Schiebetüren
befinden, wie dies in den 2A und 2C dargestellt
ist.
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Die
Hilfsschienenabschnitte 7 sind starr, das heißt nicht
verschwenkbar, an den Schwenkachsen 4 über ihre zweiten Arme 5b angebracht,
wobei die Achsen aus Stäben,
Profilen oder dergleichen gebildet sind und die Länge LH der Schiebetüren besitzen, außerdem auf
Lagern in dem Waggonrahmen 100 in geeigneter bekannter
oder neuer Weise gehaltert sind. Die ersten Arme 5a, die
für die
Hubschienenabschnitte 6 vorgesehen sind, sind an der Schwenkachse
mit Hilfe einer Scharnierachse 18 befestigt, die weiter
unten näher
beschrieben wird. Der Winkel α zwischen
den effektiven Längen
L6 und L7 des ersten Arms 5a der Hubschienenabschnitte 6 und
des zweiten Arms 5b der Hilfsschienenabschnitte 7,
welche Längen
zwischen der Mittellinie 14 der Schwenkachse und dem Berührungspunkt
der Transportrollen 3 der Schienenabschnitte 6 und 7 gebildet
sind, beträgt
höchstens
120°, typischerweise
30° oder
45° im Extremfall,
vorzugsweise liegt der Wert zwischen 60° und 100°. Diese Winkelgrößen gelten
für eine
Situation, in welcher ein weiter unten näher erläutertes Spiel Z verbraucht,
das heißt
Null ist. Die Schwenkachse 4 wird um einen Winkel verschwenkt,
der so groß ist
wie der oben angesprochene Winkel α, zuzüglich des durch die lose Bewegung
mit dem Spiel Z bewirkten Winkels. Die effektiven Längen L6
und L7 des ersten Arms 5a und des zweiten Arms 5b sind mit
geeigneter Genauigkeit gleich groß. Im geschlossenen Zustand
K der Schiebetür
befinden sich die Hubschienenabschnitte 6 mit ihren ersten
Armen 5a an ihrem unteren Totpunkt, wie in 2C zu
sehen ist, und die Transportrollen 3 ruhen oben auf dem Hubschienenabschnitt 6 und
werden von diesem abgestützt.
Gleichzeitig hängt
der Hubschienenabschnitt 6 mit seinem ersten Arm 5a lose
an der Scharnierachse 18 und wird von dieser gehaltert,
wobei die Scharnierachse an dem ersten Arm und der Schwenkachse
befestigt ist. In der geschlossenen Stellung K der Schiebetür befinden
sich die Transportrollen zwischen den Hubschienenabschnitten 6 und der
Scharnierachse 18, welche den ersten Arm und die Schwenkachse
in der in 2C dargestellten Weise verbindet.
Die Hubschienenabschnitte 6 und die Hilfsschienenabschnitte 7 sind
kürzer
als die Öffnung 20 der
Laufschienen entsprechend dem seitlichen Spiel E. Die Länge LK der Hubschienenabschnitte und der Hilfsschienenabschnitte 6, 7 wiederum
ist mindestens so groß wie
der Durchmes ser Φ der
Transportrollen 3, vorzugsweise ist aber diese Länge LK der Schienenabschnitte kleiner als der zweifache
Durchmesser Φ der
Transportrollen. In anderen Worten: Φ < LK < 2xΦ. In dem
Bereich der Unterkante 13 der Schiebetüren gibt es erste Durchgangslöcher 21,
deren Länge
LA die Länge
LK der Hilfsschienenabschnitte 7 übersteigt
und vorzugsweise auch größer als
die Länge
LK + 2xE der Öffnungen 20 der Laufschienen,
um die Hilfsschienenabschnitte 7 und die zweiten Arme 5b hindurchzulassen.
Dies ist ersichtlich, wenn aus der Situation nach 2A der
Hilfsschienenabschnitt oberhalb der Transportrolle 3 und
der zweite Arm während
der Schließbewegung
A → K der
Schiebetür
in die in 3B dargestellte Stellung abgesenkt
werden, wobei der Hilfsschienenabschnitt und der zweite Arm sich
außerhalb
der Transportrolle befindet, betrachtet von den inneren Bereichen 50 des
Waggons her, und weiter nach unten in die Situation gemäß 2C und in
entgegengesetzte Richtung während
der Öffnungsbewegung
K → A der
Schiebetür
gelangen.
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Der
erste Arm 5a der Hubschienenabschnitte 6 ist an
der Schwenkachse 4 mit Hilfe eines Scharniermechanismus 15 fixiert,
der eine begrenzte Schwenkbewegung des ersten Arms um die Scharnierlinie 25 der
Scharnierlinie 18 ermöglicht,
wobei die Linie parallel zur Mittellinie 14 der Schwenkachse verläuft. Die
Scharnierlinie 25 befindet sich in einem Scharnierabstand
LS, der geringer ist als die effektive Länge L6 des
ersten Arms, von der Mittellinie 14 der Schwenkachse 4,
wie in den 2A bis 2C gezeigt
ist. Der Scharniermechanismus 15 enthält weiterhin einen Begrenzungsblock 11,
der starr mit dem ersten Arm 5a auf dessen Rückseite
T gekoppelt ist, die sich entfernt von der Verbindungsebene Y der Mittellinie 14 und
der Schamierlinie 25 und gegenüber der von dem Hubschienenabschnitt 6 getragenen Transportrolle 3 befindet.
Der Begrenzungsblock 11 ist starr an dem ersten Arm 5a fixiert,
oder der Begrenzungsblock und der erste Arm sind einstückig ausgebildet,
und er erstreckt sich vorzugsweise von irgendeinem Punkt auf der
Längserstreckung
des ersten Arms 5a zumindest in bezug auf die Normale N
der Verbindungsebene Y, die durch die Mittellinie 14 der
Schwenkachse verläuft.
Es besteht die Möglichkeit,
daß die
Kante des Begrenzungsblocks 11, die von den Hubschienenabschnitten
weg weist, sich nicht vollständig
zu der Normalen hin erstreckt, dieser aber ziemlich nahe kommt.
Die Kante des Begrenzungsblocks auf der Seite der Hubschienenabschnitte kann
sich entlang den gesamten Hubschienenabschnitten oder auch nur bis
zu einem anderen Punkt entlang dem ersten Arm zwischen der Hubschiene
und der Scharnierlinie erstrecken, kommt aber vorzugsweise dem Scharniermechanismus nicht
näher als
etwa zur Mitte der Armlänge.
In der geschlossenen Stellung K der Schiebetür, in welcher die Hilfsschienenabschnitte 7 mit
den Laufschienen 2 fluchten, gibt es ein Spiel Z zwischen
der Lagerfläche 22 des
Begrenzungsblocks 11 und der Schwenkachse 4, wie
in 2C gezeigt ist. Zu Beginn der Öffnungsbewegung K → A, wenn
die Schwenkachse in den Figuren im Gegenuhrzeigersinn eine Verschwenkung
R beschreibt – natürlich ist
die Richtung auf der entgegengesetzten Waggonseite entgegengesetzt,
das heißt
verläuft
im Uhrzeigersinn – tritt
die Lagerfläche 22 in
Berührung
mit der Schwenkachse 4 oder deren Vorsprung oder einem
anderen sich mit der Schwenkachse bewegenden Teil, so daß eine weitere
Schwenkbewegung des ersten Arms 5a um die Scharnierlinie 25 verhindert
ist, wie aus 2B ersehen werden kann. Im Anschluß daran
bewirkt das Verschwenken R der Schwenkachse außerdem eine Bewegung der Schiebetür 10 mit
Hilfe der Hubschienenabschnitte 6 und damit der darauf
ruhenden Transportrollen 3 in Querrichtungen +HAK, +WAK, das heißt bezüglich des
Waggonraums 50 nach außen
in die in 2A dargestellte Offenstellung.
Während der
entgegengesetzten Schließbewegung
A → K bewirkt
das Verschwenken der Schwenkachse außerdem eine Bewegung der Schiebetür 10 mit
Hilfe der Hubschienenabschnitte 6 und mithin der darauf
ruhenden Transportrollen 3 in die Querrichtungen –HAK, –WAK, das heißt zum Waggonraum hin, bis
am Ende der Schließbewegung
der Kontakt der Lagerfläche 22 mit
der Schwenkachse 4 oder deren Vorsprung oder dergleichen
freikommt und schließlich
in der geschlossenen Stellung K der Schiebetür ein Spiel Z zwischen der
Lagerfläche 22 des
Begrenzungsblocks und der Schwenkachse vorhanden ist. Damit befindet
sich in dieser Stellung der Hubschienenabschnitt 6 an seinem
unteren Totpunkt und hängt
mit seinem ersten Arm 5a über die Scharnierachse 18 von
der Schwenkachse 4 herab. Die Mittellinie 14 der Schwenkachse,
die Länge
der Schienenabschnitte 6, 7 und die Scharnierlinie 25 verlaufen
parallel.
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Verriegelt
wird die Schiebetür 10 in
ihrer geschlossenen Stellung K mit Hilfe einer Verriegelungsvorrichtung
gemäß der Erfindung,
welche Sperrhaken 30 aufweist, die starr an den oben beschriebenen Schwenkachsen 4 befestigt
sind, und die sich mit deren Schwenkbewegung A bewegen, von den Schwenkachsen
wegstehen und einen vornehmlich nach unten weisenden Nocken 32 aufweisen.
Im Bereich der Unterkanten 13 der Schiebetüren enthält der Sperrmechanismus
zusätzlich
zweite Durchgangslöcher 31,
hinter deren unterem Steg 34, betrachtet vom Inneren des
Waggons her, der Nocken 32 des Sperrhakens in der geschlossenen
Stellung K der Schiebetür
greift. Diese zweiten Durchgangslöcher 31 befindet sich über die
Länge LH der Schiebetüren an einem anderen Punkt
als die oben beschriebenen Durchgangslöcher 21, wie aus den 1, 4 und 5 ersichtlich
ist. Da die Sperrhaken 30 an den Schwenkachsen starr fixiert
sind, werden sie um den gleichen Winkel wie der zweite Arm 5b verschwenkt,
also über
einen Winkel, der so groß ist
wie der oben angesprochene Winkel α und der Winkel der losen Bewegung
aufgrund des Spiels Z zusammengenommen. Die Sperrhaken 30 stehen
insbesondere von der Schwenkachse nach außen in der vertikalen Ebene
durch die Mittellinie 14 der Achse vor, wenn man die Anordnung
von der Seite des Waggonraums 50 betrachtet. Dementsprechend
befinden sich die Sperrhaken in der offenen Stellung A der Schiebetür oben,
das heißt
an einem oberen Punkt HY, und in der geschlossenen
Stellung K der Schiebetür
unten, das heißt
an einem unteren Punkt HA.
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Genauer
gesagt: der Nocken 32 des Sperrhakens besitzt eine Kontaktfläche 36 auf
der Seite der Schwenkachse, welche Kontaktfläche beim Drücken in die geschlossene Stellung
die Schiebetür 10 hinter
dem unteren Steg 34 des zweiten Durchgangslochs festsetzt.
Dies wird erreicht durch Verringern des Abstands Q zwischen der
Kontaktfläche und
der Mittellinie 14 der Schwenkachse ausgehend von der Spitze 33 des
Nockens in Richtung des Bodens 35 des Sperrhakens. Während des
Schwenkvorgangs K der Schwenkachse 4 bewegt sich die Kontaktfläche 36 des
Nockens 32 des Sperrhakens auf der Seite der Schwenkachse
zwischen dem oberen Punkt HY, der der offenen
Stellung A der Schiebetür
entspricht, und dem unteren Punkt HA, der
der geschlossenen Stellung K der Schiebetür entspricht. Der obere Punkt
HY befindet sich oberhalb der Horizontalebene
PH, die durch die Mittellinie 14 der Schwenkachse
verläuft,
und der untere Punkt HA befindet sich unterhalb
jener Ebene. Mit Hilfe dieser Ausgestaltung erfolgen die Bewegung
HY → HA des Sperrhakens 30 und dessen
Kontaktfläche 34 und die
Schließbewegung
A → K der
Schiebetür,
die also nach innen in Querrichtungen –HAK, –WAK verlaufen, annähernd in der gleichen Richtung,
wodurch der Sperrhaken beim Greifen hinter den unteren Steg 34 bei
Betrachtung aus dem Waggoninnenraum her die Schiebetür in Querrichtungen –HAK, –WAK anzieht. In der geschlossenen Stellung
K der Schiebetür
bildet die erwähnte
Kontaktfläche
einen Winkel χ ± 30° im Höchstfall
in bezug auf eine Vertikalebene PV, obschon
in der bevorzugten, in den Figuren dargestellten Ausführungsform
dieser Winkel χ im
wesentlichen Null beträgt.
Die unteren Stege 34 der zweiten Durchgangslöcher 31 verlaufen
horizontal und verbinden die einander abgewandten Seiten der Durchgangslöcher, wie
in 5 gezeigt ist. Die Dicke S der Sperrhaken 30 in
Richtung der Schwenkachse ist kleiner als der Abstand L4 der Spitze 33 des
Nockens gegenüber
der Mittellinie 14 der Schwenkachse.
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Es
gibt mindestens zwei Kombinationen des Sperrhakens 30 und
des Durchgangslochs 31 mit der Länge LH einer
Längsseite 99a, 99b jeder
Schiebetür, es
kann aber auch mehr davon geben, beispielsweise drei, so wie dies
in 1 gezeigt ist. Außerdem befindet sich das Durchgangsloch 31 vorzugsweise in
einem horizontalen Abstand W3 in Querrichtung des Waggons, gemessen
von der hypothetischen Verlängerung 97,
die von dem vertikalen Teil 98 der Längsseite der Schiebetür nach unten
weist, in Richtung des Waggon-Inneren, wie in 3A gezeigt
ist. Dieses Durchgangsloch ist entweder in der Schiebetür 10 oder
in einem an der Schiebetür
fixierten Gegenstück 37 ausgebildet.
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Außerdem enthält der untere
Schiebemechanismus einen in den 6 und 7A-7B gezeigten
Gegenmechanismus, der dazu dient, die Öffnungsbewegung der Schiebetüren 10 zu
erleichtern und die Schiebetür
in ihrer Offenstellung A zu halten, ohne daß irgendwelche Totpunkte durchlaufen
werden und ohne daß sie
in irgendeinem der Totpunkte verbleibt. Dies ist deshalb notwendig,
weil die Hubschienenabschnitte 6 im geschlossenen Zustand K
der Schiebetür
sich in ihren unteren Totpunkten befinden und die Schiebetür nach oben
und nach außen anheben,
um sich unter einem Winkel zu erstrecken, dessen Größe, entsprechend
dem Winkel α zwischen
den Armen 5a und 5b zuzüglich des durch die lose Bewegung
des Spiels Z verursachten Winkels, beträchtlich kleiner als 180° ist. Der
Gegenmechanismus 60 basiert auf einer vorgespannten Feder 64 oder
einem anderen Energiespeicherelement 80, dessen Kraft in
Querrichtung des Waggons wirksam ist, und einem Momentenstab 65,
der über
ein erstes Lager 61 mit der Schwenkachse verbunden ist,
wobei die funktionelle Länge
des Arms den Momentenstab beeinflußt, der während der Öffnungsbewegung K → A und der
Schließbewegung
A → K variabel
ist. Zu diesem Zweck ist an der Schwenkachse 4 ein Schwenkteil 67 befestigt,
welches mit der Achse verschwenkt wird. Der Momentenstab 65 ist
mit der Schwenkachse über
das erste Lager 61 verschwenkbar gekoppelt, genauer gesagt,
ist er mit dem Schwenkteil 67, welches an der Schwenkachse
fixiert ist, in einer ersten Armentfernung L1 von der Mittellinie 14 der
Schwenkachse fixiert. Darüber
hinaus enthält
der Gegenmechanismus einen Übertragungsblock 70,
der mit dem Momententab 65 mit Hilfe eines zweiten Lagers 62 in
einer zweiten Armentfernung L2 von dem ersten Lager 61 schwenkbar
gekoppelt ist, und mit dem Waggonrahmen 100 oder einem
entsprechenden Punkt schwenkbar mit Hilfe eines dritten Lagers 63 gekoppelt
ist, wie dies in 7B gezeigt ist. In dem Übertragungsblock
gibt es zwischen dem dritten Lager 63 und dem zweiten Lager 62 eine
dritte Armentfernung L3. Folglich funktioniert der Gegenmechanismus
durch die Kombination von drei Hebelarmen, bestehend aus der ersten
Armentfernung L1, die mit der Schwenkachse für die Öffnungsbewegung K → A und die
Schließbewegung
A → K der
Schiebetür
verschwenkt wird, der dritten Armentfernung L3, die um das dritte
Lager 63 in bezug auf den Waggonrahmen 100 verschwenkt
wird, und der zweiten Armentfernung L2, welche die erste und die
dritte Armentfernung verbindet. Sämtliche drei Armentfernungen
oder Hebel L1, L2 und L3 befinden sich unterhalb der Horizontalebene
PH, die durch die Mittellinie 14 der
Schwenkachse verläuft.
Die erwähnte
Feder 64 oder das andere Energiespeicherelement 80 ist
mit dem Übertragungsblock 70 gekoppelt
und versucht, den Übertragungsblock
mit Hilfe einer Kraft FJ um das dritte Lager 63 in
einer ersten Drehrichtung D1 zu verschwenken, wodurch der Momentenstab 65 gedrückt wird,
abhängig
von den relativen Positionen der Armentfernungen, entweder in Richtung
der Schwenkachse, oder zum Verschwenken der Schwenkachse 4 in
eine andere Drehrichtung D2, was eine Öffnungsbewegung K → A der Schiebetür zur Folge
hat. Die Drehrichtungen D1 und D2 verlaufen derart, daß sie in
der Nähe
der Mittellinie 14 der Schwenkachse und des Verbindungsliniensegments
des dritten Lagers 63 in der gleichen Richtung orientiert
sind und eine wesentliche Komponente enthalten, die in horizontaler
Querrichtung +W des Waggons nach außen weist.
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Der
verschwenkte Teil 67, der Momentenstab 65 und
der Übertragungsblock 70 befinden
sich an solchen Punkten in bezug aufeinander, daß in der geschlossenen Stellung
K der Schiebetüren
das erste Lager 61, das zweite Lager 62 und die
Mittellinie 14 der Schwenkachse miteinander fluchten, wie
dies in 7B durch die nicht unterbrochene
Linie dargestellt ist. In diesem Zustand beträgt die wirksame Armlänge, die
auf die Schwenkachse 4 einwirkt, praktisch Null. Dies ist
verständlich,
wenn die erste Armdistanz L1 und die zweite Armdistanz L2 miteinander
und mit der Mittellinie 14 der Schwenkachse fluchten, weil
es dann keinen Hebelarm gibt, der die Schwenkachse verschwenken
könnte.
Darüber
hinaus verläuft
in der geschlossenen Stellung K der Schiebetüren die dritte Armdistanz L3
zwischen dem Dritten Lager 63 und dem zweiten Lager 62 im
wesentlichen rechtwinklig zu der zweiten Armdistanz L2 zwischen
dem zweiten Lager 62 und dem ersten Lager 61.
In diesem Fall fungiert die dritte Armdistanz L3 des Übertragungsblocks
als Hebelarm in bezug auf das dritte Lager 63, wobei die
Kraft FJ versucht, ihn in die andere Drehrichtung
D2 zu schwenken. Wenn in diesem Fall die dritte und die zweite Armdistanz
exakt rechtwinklig zueinander verlaufen, so ist die dritte Armdistanz
L3 so groß wie
ihre funktionelle Hebelarmlänge,
wenn aber der Winkel δ zwischen der
zweiten und der dritten Armdistanz, der im Bereich von 60°-120° liegen kann,
vom rechten Winkel abweicht, so hat der Teil der Kraft FJ, der von der funktionellen Armlänge der
dritten Armdistanz L3 geleitet wird, einen maximalen Wert. Dies
ist aber deshalb kein Nachteil, weil die funktionelle Armlänge, die Einfluß auf die
Schwenkachse 4 hat, den Wert Null hat, wie oben beschrieben
wurde.
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In
der Offenstellung A der Schiebetüren
verläuft
die erste Armdistanz L1 zwischen dem ersten Lager 61 und
der Mittellinie 14 der Schwenkachse im wesentlichen rechtwinklig
zu der zweiten Armdistanz L2 zwischen dem zweiten Lager 62 und
dem ersten Lager 61, wodurch die funktionelle Armlänge, die
Einfluß auf
die Schwenkachse hat, ihren Maximalwert annimmt, wenn die erste
Armdistanz L1 als Hebelarm fungiert, der die Schwenkachse 4 verschwenkt. Wenn
die erste und die zweite Armdistanz dann exakt rechtwinklig zueinander
verlaufen, so ist die erste Armdistanz L1 so groß wie ihre funktionelle Armlänge, aber
wenn der Winkel β zwischen
der ersten und der zweiten Armdistanz, der einen Wert im Bereich von
60° bis
120° annehmen
kann, gegenüber
dem rechten Winkel abweicht, so nimmt das Drehmoment, welches auf
den Schwenkteil 67 aufgrund der Kraft FJ durch
die dritte Armdistanz des Übertragungblocks 70 ausgeübt wird,
insbesondere durch die zweite Armdistanz L2 des Momentenstabs 65 unter Zwischenschaltung
der funktionellen Armlänge
der ersten Armdistanz L1 des Schwenkteils, den Maximalwert an, wie
dies in 7B durch die durch gestrichelte
Linien dargestellten Teile veranschaulicht ist. Außerdem befinden
sich in der Offenstellung A der Schiebetüren das dritte Lager 63,
das zweite Lager 62 und das erste Lager 61 miteinander
im wesentlichen in Ausfluchtung, wodurch derjenige Teil der Kraft
FJ, der von der dritten Armdistanz L3 zwischen
dem dritten und dem zweiten Lager auf den Momentenstab 65 aufgebracht
wird, bei seinem Minimumwert, wobei dies allerdings deshalb nicht
nachteilig ist, weil der durch die erste Armdistanz L1 des Schwenkteils 67,
das heißt
durch dessen funktionelle Armlänge,
gebildete Momentenstab einen Maximalwert annimmt. Je größer die
Vorspannung der Feder 64 ist, desto geringer ist die Abnahme
der Kraft FJ, wenn der Übertragungsblock 70 in
Drehrichtung D1 verschwenkt wird. Wenn als Energiespeicherelement 80 eine
Hydraulik, eine pneumatische Einrichtung, ein Elektromotor oder
eine Gewindeübertragung oder
eine entsprechende andere Einrichtung verwendet wird, so findet
eine solche Minderung der Kraft nicht statt. Für die Offenstellung A kann
jede Fläche 71 des Übertragungsblocks 70 derart
geformt sein, daß sie
an dem Waggonrahmen 100 beispielsweise in der in 7B gezeigten
Weise anliegt, wodurch die Öffnungsbewegung
K → A an
der rechten Stelle zum Stillstand kommt.
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Bei
der Feder 64 handelt es sich vorzugsweise um eine Torsionsstabfeder 64a,
die sich in Längsrichtung
LL des Waggons erstreckt, wie in 6 speziell
gezeigt ist, alternativ kann es sich um eine Schraubenfeder 64b handeln,
die in Querrichtung ±W, ±H des
Waggons verläuft,
wie in 6 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist.
Das weitere Energiespeicherelement 80 kann eine hydraulische
oder pneumatische Einrichtung, ein Elektromotor oder ein Gewindemechanismus
sein, wie er in 6 schematisch durch strichpunktierte
Linien dargestellt ist. Die Vorspannung der Feder oder die effektive
Leistung des Motors verläuft
in einer Richtung, welche die Neigung hat, die Schiebetür von der
geschlossenen Stellung in die Offenstellung zu bringen. Ein Ende
der Torsionsstabfeder 64a oder allgemein der Feder 64 ist
von einem Träger 72 gehaltert.
Außerdem
zeigt 7A eine Justierschraube 69,
die sich zwischen dem Waggonrahmen 100 oder an dem am Waggonrahmen
fixierten Lager 73 und dem Träger 72 befindet. Der
Träger 72 ist
mit dem Waggonrahmen schwenkbar über
ein viertes Lager 74 gekoppelt. Wenn die Justierschraube
dazu benutzt wird, das andere Ende der Torsionsstabfeder 64a zu
verschwenken, kann der Träger
um das Lager 74 eine Schwenkbewegung ausführen, so
daß die
Feder mit der gewünschten
Vorspannung gespannt wird.
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An
den Unterkanten 13 der Schiebetüren 10 enthält der untere
Schiebemechanismus außerdem fixierte
Entgleisungs-Verhinderungsplatten 90 in Querrichtung ±W, ±H des
Waggons, die sich zu den Hubschienenabschnitten 6 erstrecken,
genauer gesagt, um die Hubschienenabschnitte herum, ohne diese allerdings
zu berühren,
so daß in
dem die Hubschienenabschnitte umgebenden Bereich der Entgleisungs-Verhinderungsplatte
eine Lücke 91 vorhanden
ist, die der Dicke S1 des Halters 76 der ortsfesten Laufschiene 2 entspricht.
Genauer gesagt: die Breite S2 der Lücke 91 in einer Richtung
rechtwinklig zur Richtung des Halters 76 ist größer als
die Dicke S1 des Halters, jedoch kleiner als die Dicke S3 der Laufschiene 2 und
ebenso kleiner als die Dicke der Hubschienenabschnitte 6 und
der Hilfsschienenabschnitte 7. Die Dicke der Hubschienenabschnitte
und der Hilfsschienenabschnitte zumindest in horizontaler Richtung ±W ist
im wesentlichen die gleiche wie die Dicke S3 der ortsfesten Laufschienen.
Auf diese Weise verhindert die Entgleisungs-Verhinderungsplatte,
daß die
Transportrollen der Schiebetür
von den Laufschienen 2, den Hubschienenabschnitten 6 und
den Hilfsschienenabschnitten 7 unter dem Einfluß der von
außen
einwirkenden Kräfte
herabfallen.
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Die
zweiten Arme 5b, die für
die Hilfsschienenabschnitte vorgesehen sind, besitzen eine nach unten
weisende Biegung 8, die in der geschlossenen Stellung K
der Schiebetür
im Bereich der Unterkanten 13 der Schiebetür, vorzugsweise
an der Unterkante der ersten Durchgangslöcher 21 oder an einem Träger 9 der
Unterkanten von außerhalb
des Waggons in Richtung der Innenseite, zumindest in Querrichtung –W, abgestützt ist,
wodurch verhindert wird, daß sich
die Schiebetür
unter dem Einfluß von
beispielsweise Wind unbeabsichtigt öffnet. Im Ergebnis behindert
die Kopplung zwischen der Transportrolle 3 und dem Hubschienenabschnitt 6 nicht
die oben besprochene Verhinderung eines Öffnens der Schiebetür. Die Biegung
und der Umstand, daß diese
die Schiebetür 10 nach
innen drückt,
sind außerdem
von Bedeutung beim Sperren der Schiebetür, wie dies bereits oben erläutert wurde.
Die Sperrhaken 30 des unteren Sperrmechanismus und die
unteren Stege 34, die als deren Gegenstücke fungieren, verhindern, daß sich die
Schiebetür
in Querrichtungen +W, +H nach außen versetzt. Wenn die Biegung 8 an
der Abstützung 9 in
der Schiebetür
anliegt, verhindern die zweiten Arme 5b des unteren Schiebemechanismus außerdem,
daß sich
die Schiebetür
nach außen
verlagert. Auf diese Weise können
die Funktionsbestandteile des unteren Sperrmechanismus in der Nähe des Hubschienenabschnitts
und des Hilfsschienenabschnitts des unteren Schiebemechanismus plaziert
werden, ohne daß spezielle
Zusatzteile benötigt
werden, was die Gesamt-Bauteilezahl für den unteren Sperrmechanismus
verringert.