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Dokumentenidentifikation DE19855930A1 10.06.1999
Titel Rangieranlage mit Waggonfördereinrichtung
Anmelder Tiefenbach GmbH, 45549 Sprockhövel, DE
Erfinder Burghoff, Jürgen, 45529 Hattingen, DE;
Suter, Hans Jörg, Baden, CH
Vertreter Pfingsten, D., Rechtsanw., 42897 Remscheid
DE-Anmeldedatum 04.12.1998
DE-Aktenzeichen 19855930
Offenlegungstag 10.06.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.06.1999
IPC-Hauptklasse B61J 3/04
Zusammenfassung Die Waggonfördereinrichtung (1) besitzt ein frei drehbares Fahrwerk und ist zum Verschieben, Verteilen und Positionieren von Eisenbahnwaggons in einer Rangieranlage an einer Längsseite mit einem Schleppseil (4) und an der anderen Längsseite mit einem Rückholseil (5) fest verbunden. Das Schleppseil und das Rückholseil sind jeweils mittels einer Schlepp-Motorwinde (6) und einer Rückhol-Motorwinde (7) aufwickelbar. Die Windentrommeln (8, 9) der Motorwinden sind ortsfest an den Enden der Förderstrecke angebracht.
Die Windentrommeln (8 bzw. 9) werden abwechselnd einerseits im Aufwickelbetrieb angetrieben und andererseit durch den Zug der jeweils anderen Motorwinde im Schleppbetrieb abgewickelt. Es kann eine elektrische oder mechanische Bremsung, insbesondere der Rückhol-Motorwinde, vorgesehen sein. Es wird hier möglich, in das Schlepp- und/oder Rückholseil (4, 5) einen isolierten elektrischen Leiter (18) mit Isolierung einzubetten, der an der Schlepp- bzw. Rückhol-Windentromel (8, 9) über einen Drehkontakt (insbesondere Schleifring 24 und Schleifkontakt 25) mit einem ortsfesten Spannungsgeber (26) verbunden ist. Über diesen Leiter kann Energie zu der Waggonfördereinrichtung und/oder dem Waggon übertragen werden. Ebenso können zwischen der ortsfesten Steuereinrichtung und der Waggonfördereinrichtung bzw. dem Waggon elektrische Signale übertragen werden.

Beschreibung[de]

Die Rangieranlage mit Waggonfördereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist durch die DE 41 01 078 A1 bekannt. Sie wird im Eisenbahnbetrieb zum Verschieben, Verteilen und Positionieren von Eisenbahnwaggons eingesetzt. Die Rangieranlage weist eine Waggonfördereinrichtung auf, die mit dem jeweiligen Waggon kuppelbar ist und die durch Seilzug längs der Verteilgleise, Verladegleise, Richtungsgleise, Waschstraßen verfahrbar ist. Die Waggonfördereinrichtung besitzt ein frei drehbares Fahrwerk und ist dementsprechend nicht mit einem Antrieb ausgerüstet. Der Seilzug ist ein Endlosseil, das mit der Waggonfördereinrichtung verbunden ist und das über zwei Umlenkrollen geführt und gespannt ist. Eine Umlenkrolle ist mit einem Elektromotor verbunden; eine Umlenkrolle ist zum Spannen des Seiles gegen einen Spannkraftgeber beweglich gelagert.

Durch die DE-OS 23 27 004 ist eine Transporteinrichtung für schienengebundene Transportwagen bekannt, bei der ein Seil um eine Antriebsscheibe geschlungen ist, die in dem Transportwagen drehbar gelagert und mit dem Fahrwerk derart verbunden ist, daß das Fahrwerk durch die Antriebsscheibe antreibbar ist. Das Seil wird in einer Windenstation mit zwei Winden und Windenmotoren abwechselnd in der einen und anderen Richtung aufgewunden bzw. abgewunden. Das Seil dient also nicht zum Schleppen sondern zum Antrieb des Fahrwerks. Diese Einrichtung ist technisch aufwendig und es sind nur begrenzte Antriebskräfte auf den Transportwagen ausübbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, die o.g. Rangieranlage mit Waggonfördereinrichtung einfach, d. h. mit möglichst geringem technischen Aufwand und verschleißarm auszugestalten, dabei aber zu gewährleisten, daß die Waggonfördereinrichtung sowohl im Antriebssinne wie auch im Bremssinne ohne Spiel betrieben werden kann und daher den geförderten Waggon zu jeder Zeit sicher führt und zielgenau positioniert.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.

Dabei kann die jeweils nicht angetriebene Motorwinde stromlos geschleppt werden. Zur Aufrechterhaltung einer gewünschten, erforderlichen Seilspannung dienen die Alternativen nach Anspruch 2 oder 3.

Es ist wünschenswert, die Waggonfördereinrichtung und/oder den Waggon über das Steuergerät der Rangieranlage steuern und/oder antreiben zu können. Hierzu müssen Mess- Signale und/oder elektrische Energie übertragen werden. Die Übertragung per Funk oder induktiv ist aufwendig, störungsanfällig und zur Energieübertragung kaum geeignet. Die Ansprüche 4 und 5 geben eine Weiterbildung an, die sowohl die Signalübertragung als auch die Energieübertragung zu der Waggonfördereinrichtung und/oder dem Waggon ermöglicht.

Die Weiterbildung nach Ansprüchen 6, 7 und 8 gestatten die elektrische Fernsteuerung der Waggonfördereinrichtung bzw. des Waggons in dem Rangierbetrieb. Insbesondere kann der einzelne Waggon mit einem Sensor, z. B. Radarsensor ausgestattet sein, mit dem die Annäherung an einen stehenden Waggon festgestellt wird. Das Ausgangssignal des Radarsensors wird sodann über den in dem Zugseil oder Rückholseil eingebetteten elektrischen Leiter zu der Steuereinrichtung der Rangieranlage übertragen. Auf diese Weise läßt sich die Annäherung des anzukuppelnden Waggons an den stehenden Waggon feinfühlig steuern.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rangieranlage mit Waggonfördereinrichtung

Fig. 2 Detail aus Fig. 1, insbesondere Winde mit Schleifkontakten

Fig. 3 Waggonfördereinrichtung mit elektrisch betätigter Verriegelung der Mitnehmerarme

Fig. 4 wie Fig. 3, jedoch mit Wegmessung der Waggonfördereinrichtung

Fig. 5 wie Fig. 5, mit Steuerung der Bremse des Waggons.

Die Waggonfördereinrichtung 1 ist in einem nicht angetriebenen Fahrwerk, d. h.: mit frei drehbaren Rollen 2 auf einer Schienenbahn 3 geführt. Bei der Schienenbahn 3 kann es sich z. B. um die inneren Schienenfüße des Eisenbahngleises handeln. Bezüglich der weiteren Ausgestaltung und der Kupplung mit einem zu fördernden Waggon wird auf die DE-PS 37 11 411 verwiesen. Die Waggonfördereinrichtung ist an einer Stirnseite mit dem Schleppseil 4 und auf der anderen Stirnseite mit dem Rückholseil 5 verbunden. Zum Aufwinden des Schleppseils dient die Schlepp-Motorwinde 6. Zum Aufwinden des Rückholseils dient die Rückhol-Motorwinde 7. Jede Motorwinde besteht aus einer Windentrommel 8 bzw. 9, die im Aufwickelsinne durch einen Asynchronmotor (Schleppmotor 10 bzw. Rückholmotor 11) angetrieben wird. Die Motoren sind durch eine Steueranlage 12 steuerbar. Durch Programmierung der Steueranlage oder entsprechende Verknüpfung der Schalter sind die Motoren gegeneinander verriegelt; d. h.: wenn einer der Motoren im Aufwindesinne in Betrieb gesetzt wird, kann der andere der Motoren nicht ebenfalls im Aufwickelsinne in Betrieb gesetzt werden. Die Motorwinden sind fest mit dem Untergrund verbunden. Es ist nicht erforderlich, daß eine der Motorwinden z. B. unter Federkraft beweglich gelagert wird; vielmehr wird die erforderliche Seilspannung dadurch aufrechterhalten, daß die jeweils nicht angetriebene Motorwinde geschleppt wird. Insbesondere im Rückholbetrieb kann es vorkommen, daß das für das Schleppen der Schlepp-Motorwinde erforderliche Drehmoment nicht zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Seilspannung ausreicht; in diesem Falle wird die Schlepp-Motorwinde im, d. h. durch Kurzschließen der Phasen des Drehstromantriebs, betrieben. Auch der umgekehrte Fall (elektrischer Bremsbetrieb des Rückholmotors) kann vorkommen.

Der Schleppmotor 10 ist vorzugsweise für eine höhere Nennleistung ausgelegt als der Rückholmotor 11. Die Motoren sind über Getriebe 13 bzw. 14 mit der Seiltrommel verbunden. Die Motoren werden vorzugsweise durch separate Frequenzumrichter 15 bzw. 16 betrieben. Dadurch ist es möglich, die Motoren mit unterschiedlicher Drehzahl anzutreiben und insbesondere für den Rückholbetrieb eine höhere Geschwindigkeit vorzugeben als für den Schleppbetrieb. Ferner kann auch die Rückholwinde mit einer mechanischen Bremse 17 verbunden sein, so daß es möglich ist, den geschleppten Waggon an einer gewünschten Position abzubremsen.

Die Rangieranlage kann zur Signalübertragung und/oder Übertragung elektrischer Energie zwischen der ortsfesten Steueranlage 12 bzw. einer ortsfesten Spannungsquelle und der Waggonfördereinrichtung 1 oder dem jeweils geschleppten Waggon genutzt werden. Dazu ist in das Schleppseil 4 und/oder das Rückholseil 5 zumindest ein elektrischer Leiter eingefügt, der gegenüber den Stahldrahten der Seile isoliert ist. Der bzw. die elektrischen Leiter sind entweder mit den Stahldrähten verseilt oder als Seele innerhalb des Seils eingelagert.

An der Stirnseite, mit der das betreffende Seil mit der Waggonfördereinrichtung 1 befestigt ist, wird der elektrische Leiter mit einem elektrischen Gerät 23 und/oder einem Meßwertgeber, die an der Waggonfördereinrichtung 1 angebracht sind, verbunden. Alternativ oder zusätzlich können die elektrischen Leiter über eine elektrischen Kupplung 21 zwischen der Waggonfördereinrichtung und dem angekuppelten Waggon mit einem elektrischen Gerät 23 (Kraftgeber, Antrieb, Meßwertgeber oder dergl.) in dem Waggon verbunden sein.

An der Stirnseite, mit der das betreffende Seil mit der Windentrommel 8 bzw. 9 befestigt ist, wird jeder in das Seil eingebettete elektrische Leiter mit je einem Drehkontakt verbunden, der die Energieübertragung gestattet. Dabei kann es sich um einen Schleifring 24 handeln, der an und konzentrisch zu der Welle der Windentrommel 8 bzw. 9 befestigt ist. Für jeden elektrischen Leiter ist ein Schleifring vorgesehen, der gegenüber der Windentrommel und gegenüber den anderen Schleifringen elektrisch isoliert ist. Jeder der Schleifringe wird durch einen Schleifkontakt 25, Schleifbürste oder dergl. abgetastet. Schleifring und Schleifbürste können bei Übertragung hoch-frequenter Spannungen durch berührungslose Übertrager ersetzt werden, wie z. B. konzentrische induktive Spulen, von denen eine konzentrisch an der Windenwelle befestigt und die andere ortsfest angeordnet ist.

Um den Waggon mit elektrischer Spannung zu versorgen, ist die Waggonfördereinrichtung 1 und der Waggon mit jeweils einer elektrischen Kupplungshälfte ausgerüstet, wobei die Kupplungshälften so angebracht sind, daß beim Ankuppeln des Waggons an die Waggonfördereinrichtung 1 elektrischer Kontakt besteht. Bei Energieübertragung mit Niederspannung ist nur eine Kupplungshälfte 20 (Fig. 5), die isoliert an der Waggonfördereinrichtung angebracht ist, erforderlich, während andererseits der Waggon bzw. Teile, z. B. Rad und Achse als elektrischer Leiter dienen können.

In der Waggonfördereinrichtung und/oder dem Waggon können Meßeinrichtungen angebracht sein wie z. B. Wegmeßgeber oder Geschwindigkeitsmeßgeber.

Ein Wegmeßgeber 23 an einer der Rollen 2 der Waggonfördereinrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. Es handelt sich um zwei zusammenwirkende Magnete, die durch Induktion ein elektrisches Zählsignal abgeben. Dieses Zählsignal wird der in Fig. 2 dargestellten Steuereinrichtung 12 über den Schleifring 24.3 und Schleifkontakt 25.3 zugeführt und dort in ein Wegsignal umgesetzt, das die Position der Waggonfördereinrichtung repräsentiert. Damit kann die Position des letzten transportierten Waggons bzw. Rades 28 erfaßt und in der Steueranlage 12 gespeichert werden und sodann der jeweilige momentane Abstand zwischen dem letzten Waggon und der Waggonfördereinrichtung bestimmt werden. In Abhängigkeit von diesem Abstand kann die Geschwindigkeit der Waggonfördereinrichtung 1 durch Steueranlage 12gesteuert und ein Steuersignal erzeugt werden. Durch dieses Steuersignal können z. B. die Mitnehmerarme 30 der Waggonfördereinrichtung 1 aus ihrer aktiven Eingreifposition in Anlage an dem Rad 28 (Fig. 3 und 5) in ihre inaktiven Position (Fig. 4) gebracht werden. Dazu wird durch dieses Steuersignal der Relaisschalter 29 geschlossen und Spannungsgeber 26 über zwei weitere Paarungen von Schleifkontakt 25 und Schleifring 24 sowie einem elektrischen Leiterpaar 18.2 mit den Kraftgebern, z. B. Magneten 23 verbunden. Bei Aktivierung der Magnete bewegen die Magnetkerne 32 mittels eines Hebelsystems 31, die Mitnehmerarme 30 im Sinne der Lösung von dem Rad. Eine Feder 33 bringt die Mitnehmerarme bei Deaktivierung der Magnete in die Eingreifposition. Die Fig. 3 und 5 zeigen die Eingreifposition der Mitnehmerarme und des Hebelsystems, die Fig. 4 die inaktive Position bei Aktivierung der Magnete.

Durch das Steuersignal kann auch die Schleppwinde 6 in Betrieb oder außer Betrieb gesetzt werden.

Bei der Weiterbildung nach Fig. 5 wird weiterhin der Antrieb 23 der Waggon-Bremse 34 in Abhängigkeit von dem Signal, durch das die Mitnehmerarme außer Eingriff gebracht werden, im Sinne des Einfallens der Bremse 34 betätigt. Die Bremsanlage ist hier nur angedeutet und in ihrer Funktionalität nicht vollständig dargestellt. Das elektrische Gerät 23, das an dem Waggon angebracht ist und das über das Schleppseil in Betrieb gesetzt wird, ist hier ein Schaltmagnet für das pneumatische Ventil 35. Die Steueranlage 12 kann auf diese Weise die Waggon-Bremse einfallen lassen, wenn Waggon und Waggonfördereinrichtung entkoppelt werden.

Dadurch, daß nach dieser Erfindung die Waggonfördereinrichtung durch zwei Seile angetrieben wird statt durch ein Umlaufendes Seil, wird die elektrische Fernsteuerung der bzw. des Waggons in dem Rangierbetrieb ermöglicht. Insbesondere kann der einzelne Waggon mit einem Sensor als elektrischem Gerät 23, z. B. Radarsensor ausgestattet sein. Mit diesem kann die Annäherung an einen stehenden Waggon festgestellt wird. Das Ausgangssignal des Radarsensors wird sodann mittels der elektrischen Kupplung 20 auf die Waggonfördereinrichtung und von dort über den in dem Zugseil oder Rückholseil eingebetteten elektrischen Leiter zu der Steuereinrichtung der Rangieranlage übertragen. Auf diese Weise läßt sich die Annäherung des anzukuppelnden Waggons an den stehenden Waggon von der Steuereinrichtung aus feinfühlig steuern. Bezugszeichenliste 1 Waggonfördereinrichtung

2 Rollen, Fahrwerk

3 Schienenbahn

4 Schleppseil

5 Rückholseil

6 Schlepp-Motorwinde

7 Rückhol-Motorwinde

8 Windentrommel

9 Windentrommel

10 Asynchronmotor, Schleppmotor

11 Asynchronmotor, Rückholmotor

12 Steueranlage

13 Getriebe 13

14 Getriebe

15 Frequenzumrichter

16 Frequenzumrichter

17 mechanischen Bremse

18 elektrischer Leiter

19 Isolierung

20 elektrische Kupplung

21 Kupplungsstück

22 Kupplungsstück

23 elektrisches Gerät, Antriebsmotor, Motor einer Pumpe, Kraftgeber, Magnet, Antrieb bzw. Magnet eines elektrohydraulischen Ventils, Meßgerät, Wegaufnehmer

24 Schleifring

25 Schleifkontakt

26 Spannungsgeber

27 Anzeigegerät, Steuergerät

28 Rad

29 Relais, Schalter, Relaisschalter

30 Mitnehmerarme

31 Hebelsystem

32 Magnetkerne

33 Feder

34 Waggon-Bremse

35 pneumatisches Ventil


Anspruch[de]
  1. 1. Rangieranlage mit einer Förderstrecke, längs der eine Waggonfördereinrichtung (1) zum Verschieben, Verteilen und Positionieren von Eisenbahnwaggons fahrbar ist; die Waggonfördereinrichtung (1) besitzt ein frei drehbares Fahrwerk, zum Verfahren ist die Waggonfördereinrichtung (1) mit einem Seilzug (4, 5) fest verbunden, und der Seilzug ist mittels eines stationären Antriebs in Schlepp- und in Rückholrichtung antreibbar;

    Kennzeichen:

    Der Seilzug besteht aus einem Schleppseil (4) und einem Rückholseil (5);

    das Schleppseil (4) ist an einer Längsseite und das Rückholseil (5) an der anderen Längsseite mit der Waggonfördereinrichtung (1) fest verbunden;

    das Schleppseil und das Rückholseil sind jeweils mittels einer Schlepp-Motorwinde (6) und einer Rückhol-Motorwinde (7) aufwickelbar;

    die Windentrommeln (8, 9) der Motorwinden sind ortsfest an den Enden der Förderstrecke angebracht;

    die Windentrommeln (8 bzw. 9) werden abwechselnd einerseits im Aufwickelbetrieb angetrieben und andererseits durch den Zug der jeweils anderen Motorwinde im Schleppbetrieb abgewickelt.
  2. 2. Rangieranlage nach Anspruch 1,

    Kennzeichen:

    im Schleppbetrieb wird der Motor (11) der Rückhol-Motorwinde und/oder im Rückholbetrieb wird der Motor (10) der Schlepp-Motorwinde zur Aufrechterhaltung und Einstellung der Seilspannung elektrisch gebremst.
  3. 3. Rangieranlage nach Anspruch 1 oder 2,

    Kennzeichen:

    die Rückhol-Windetrommel (9) ist mit einer steuerbaren mechanischen Bremse (17) verbunden.
  4. 4. Rangieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

    Kennzeichen:

    in das Schlepp- und/oder Rückholseil (4, 5) ist ein isolierter elektrischer Leiter (18) mit Isolierung eingebettet;

    der elektrische Leiter ist an der Schlepp- bzw. Rückhol-Windentrommel (8, 9) über einen Drehkontakt (insbesondere Schleifring 24 und Schleifkontakt 25) mit einem ortsfesten Spannungsgeber (26) verbunden;

    die Waggonfördereinrichtung und der Waggon weisen eine elektrische Kupplung (20) auf, über welche der elektrische Leiter (18) mit einem elektrischen Gerät (23) in dem Waggon verbunden ist.
  5. 5. Rangieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

    Kennzeichen:

    in das Schlepp- und/oder Rückholseil ist ein isolierter elektrischer Leiter (18) eingefügt;

    der elektrische Leiter ist in der Schlepp- bzw. Rückhol-Windentrommel (8, 9) über einen Drehkontakt (insbesondere Schleifring 24 und Schleifkontakt 25) mit einem ortsfesten Spannungsgeber (26) verbunden;

    die Waggonfördereinrichtung weist ein elektrisches Gerät (23) auf, das mit dem elektrischen Leiter verbunden ist.
  6. 6. Rangieranlage nach Anspruch 4,

    Kennzeichen:

    das elektrische Gerät (23) ist ein Antriebsmotor (z. B. Motor einer Pumpe und/oder Magnet eines elektrisch betätigbaren Ventils zur Betätigung eines Zylinder/Kolbentriebs), der über die elektrische Leitung (18) bei Ankuppeln des Waggons an die Waggonfördereinrichtung durch den Spannungsgeber mit elektrischer Energie versorgt wird und betätigbar ist.
  7. 7. Rangieranlage nach Anspruch 5,

    Kennzeichen:

    das elektrische Gerät (23) ist ein Antrieb (z. B. Kraftmagnet und/oder Magnet eines elektrisch betätigbaren Ventils zur Betätigung eines Zylinder/Kolbentriebs), der an der Waggonfördereinrichtung angebracht ist, und durch den ein Mitnehmerarm (30) der Waggonfördereinrichtung über die elektrische Leitung (18) zum Ankuppeln oder Abkuppeln des Waggons an die Waggonfördereinrichtung durch den Spannungsgeber mit elektrischer Energie versorgt wird und betätigbar ist.
  8. 8. Rangieranlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

    Kennzeichen:

    das elektrische Gerät (23) ist ein Meßgerät, z. B. Wegaufnehmer, das über die elektrische Leitung mit elektrischer Energie versorgt und einem Anzeigegerät oder Steuergerät (12), z. B. zur Steuerung des Aufwickelbetriebs verbunden ist.






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