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Die Erfindung betrifft eine Gebereinrichtung einer zur Warnung von in einem Gleis beschäftigten Personen vor dem Herannahen eines Schienenfahrzeugs dienenden Rottenwarnanlage zur automatischen Erfassung des Schienenfahrzeugs sowie eine derartige Rottenwarnanlage.
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Bei Arbeiten im Gleisbereich sind die dort Beschäftigten Gefahren aus dem Bahnbetrieb (Zugverkehr im Nachbar- oder auch im nicht gesperrten Arbeitsgleis) ausgesetzt. Vor diesen Gefahren werden sie überwiegend akustisch gewarnt. Hierzu werden entweder Sicherungsposten (SiPo) oder mit Druckgas (CO2) betriebene Tyfone oder auch in zunehmendem Maße Automatische Warn-Systeme (AWS) eingesetzt. Letztere verfügen gegenüber der SiPo-Warnung über eine um mehrere Größenordnungen geringere Ausfallwahrscheinlichkeit. Wesentliche Gesichtspunkte zum Einsatz von AWS sind in der mehrteiligen Richtlinie 479.0001 der Deutschen Bahn AG festgehalten.
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Nach dem allgemeinen Stand der Technik bestehen AWS aus Schienenkontakten am Beginn der Annäherungsstrecke, drahtgebundenen Verbindungen zu einer Zentraleinheit sowie akustisch und optisch ausgelegten Warnsignalgebern entlang der Arbeitsstelle. Die Annäherungsstrecke stellt den Abstand zwischen der Einbaustelle des Schienenkontaktes und der eigentlichen Arbeitsstelle dar. Deren Länge ist geschwindigkeitsabhängig und beträgt typischerweise ca. 300 m bis 1700 m. Am Ende der Arbeitsstelle angeordnete weitere Schienenkontakte dienen der automatischen Abschaltung der Warnung. Die akustische Warnung wird durch Befahren der Schienenkontakte an der Einschaltstelle durch ein Schienenfahrzeug rechtzeitig und einmalig ausgelöst. Während der gesamten Zugfahrt im Bereich der Arbeitsstelle wird der Warnzustand optisch, akustisch oder durch individuelle Funkinformation signalisiert.
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Gemäß der von der Deutschen Bahn AG gelisteten Forderungen ist hierbei der Warnung durch das AWS mit einer failsafe-Anordnung grundsätzlich der Vorzug vor der konventionellen Warnung mit Sicherungspersonal zu geben, sofern nicht technische oder sonstige Bedingungen den Einsatz des AWS unmöglich machen.
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Ein wesentlicher Faktor, welcher den Einsatz von AWS verhindert, ist dessen starrer Aufbau, der den Einsatz bei wandernden Arbeitsstellen, Prüfbegehungen, Vegetations-Rückschnitt und Ähnlichem verhindert. Dieser starre Aufbau beruht in erster Linie auf der ortsfesten Montage der für die Detektion der Schienenfahrzeuge eingesetzten Schienenkontakte. Es kommt hinzu, dass ein handelsüblicher Schienenkontakt (beispielsweise RSK89 für eine AWS der Schweizer Electronic AG, Reiden, CH) ein Transportgewicht von etwa 100 kg hat.
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Aus der Zeitschrift „ETR-Eisenbahntechnische Rundschau", Heft 7-8/1992, Seiten 509–516 ist eine automatische Rottenwarnanlage bekannt, bei der innerhalb einer Ankündigungsstrecke eine Zugerfassung durch Geber, beispielsweise Gleichschaltmittel, oder mittels manueller Eingabe erfolgt, das Zugerfassungssignal drahtgebunden an eine Warnzentrale weitergeleitet wird und von dort – wiederum drahtgebunden – Warnsignale mittels elektrisch betriebener Hörner und gelber Drehleuchten erzeugt werden. Die Warnsignale können sowohl bei Regelalarm als auch bei Störalarm geschaltet werden. Erwähnt ist noch, dass die Warnzentrale mit einer Schnittstelle zur automatischen Ansteuerung einer Individualanlage ausgestattet ist und dass die Warnzentrale sowohl von Hand als auch automatisch geschaltet werden kann. Für große Baustellenabschnitte können viele derartige Warnzentralen hintereinander gestaffelt sein, um jeden Bauabschnitt einzeln bedienen zu können. Die Warnanzeiger werden bei zweigleisigen Strecken mittig zwischen den Gleisen positioniert. Als Zugerfassungsmittel wird ein mechanischer Kontaktschalter verwendet. Die Stromversorgung kann über Netzsteckdosen oder autarke Stromaggregate sichergestellt werden. Entsprechend den Regularien bei den Bahnbetrieben kann die Zentraleinheit eine Warnung für das Arbeitsgleis (Ro 2) oder für das Nachbargleis (Ro 1) geben, wobei im Regelfall jeder Warnsignalart eine Warnmittelkette aus Hörnern und Drehleuchten zugeordnet ist.
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Aus
DE-U-92 01 202 ist eine mobile Sicherungs- und Warnanlage mit induktiven Sensoren für die Zugerfassung bekannt, die nach dem Prinzip der Achszählung funktionieren und ihre Signale über Funk oder Kabel an eine Anlage zur Beaufschlagung von Drehleuchten und akustischen Signalgebern – gegebenenfalls über Kapselgehörschützer – den tatsächlichen Alarm (Zugfahrt) oder eine Störung melden. Die Sicherungs- und Warnanlage weist jeweils am Anfang und am Ende der Arbeitsstrecke einen Sensor an der Schiene auf, so dass die Fahrzeugsachsen eingezählt und ausgezählt werden können. Die Anlage wertet die Signale mit Hilfe einer elektrischen Schaltung aus. Die Sensoren sind ortsfest zu montieren.
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Letztlich ist aus
DE-U-93 04 748 eine vollautomatisierbare, tragbare, optische Rottenwarnanlage für die Warnung von in einem Gleis beschäftigen Personen vor dem Herannahen eines Schienenfahrzeuges bekannt, die umfasst: mindestens einen in Schienennähe positionierten Geber zur Erfassung des Schienenfahrzeuges, eine vom Stromnetz und mit Akku beaufschlagbare Zentraleinheit mit einer Anlagensteuerungslogik für das Erfassen eines Gebersignals zur Ansteuerung von Warnanzeigern für Regel- und Störbetrieb und zur Überwachung der Stromversorgung sowie Warnanzeiger, wobei die Zentraleinheit selbst mit weithin wahrnehmbaren Warnanzeigern für Störbetrieb, umfassend redundant ausgelegte Schallgeber und mindestens eine Blitzleuchte, versehen ist, die Regel-Warnanzeiger als Blitzleuchten ausgebildet sind und wobei die Bauteile Geber, Zentraleinheit und Warnanzeiger sowie gegebenenfalls ein externes, manuell bedienbares, mit der Zentraleinheit gekoppeltes Steuerpult durch Kabel miteinander verbunden sind, die wasserdichte Verbinder aufweisen.
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Wenn die Schienenkontakte für die Zugannäherungen für die beiden möglichen Fahrtrichtungen bei schnellem Arbeitsfortschritt (beispielsweise Arbeitsstelle „Vegetationsrückschnitt neben dem Gleis”) häufig demontiert und versetzt werden müssen, ist ein AWS im sicherheitstechnischen Sinne nicht mehr gerechtfertigt, da die Montage und Demontage der Schienenkontakte ebenfalls einen Aufenthalt im Gleisbereich erfordern. Außerdem werden die Montage und Demontage des AWS unwirtschaftlich. Bei kleinen Arbeitsstellen werden unter diesen Bedingungen daher SiPos eingesetzt. Die Gefahr durch menschliches Versagen der Posten bleibt also bestehen.
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Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, dass der Betrieb an Arbeitsstellen im Gleis unter bestimmten Bedingungen nicht ausreichend sicher und außerdem gegebenenfalls auch unwirtschaftlich ist.
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Somit besteht die Aufgabe, der Forderung der Unfallversicherungsträger, Berufsgenossenschaften, Bahnbetreiber und Bauunternehmen nach einer weitgehenden Ausschaltung menschlicher Fehlerpotenziale im Bereich der Sicherung vor den Gefahren aus dem Bahnbetrieb nachzukommen. Außerdem ist sicherzustellen, dass die Gefahrensicherung in Gleisbaustellen wirtschaftlich vertretbar gewährleistet werden kann.
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Das Problem wird durch die Gebereinrichtung einer zur Warnung von in einem Gleis beschäftigten Personen vor dem Herannahen eines Schienenfahrzeugs dienenden Rottenwarnanlage zur automatischen Erfassung des Schienenfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 und die Rottenwarnanlage zur automatischen Warnung von in einem Gleis beschäftigten Personen vor dem Herannahen eines Schienenfahrzeugs gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Gebereinrichtung sowie die erfindungsgemäße Rottenwarnanlage mit der Gebereinrichtung ermöglicht es, diese Signalgeber mit Hilfe eines geländegängigen Trägersystems, das mindestens einen Signalgeber, beispielsweise Schienenkontakte, trägt, einer wandernden Arbeitsstelle in dem Abstand vorgeschriebener Annäherungsstrecken zwischen ca. 300 m und 1700 m nachzuführen.
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Das Trägersystem ist vorzugsweise selbst fahrend und besonders bevorzugt als Raupenfahrzeug oder als schottergängiges Radfahrzeug ausgebildet.
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Ein solches Fahrzeug ist beispielsweise aus
DE 40 05 356 A1 als solches bekannt. Ein derartiges Fahrzeug weist vorzugsweise mehrere Fahrwerke auf, deren Achsen zueinander verstellbar sind, wobei jedes Fahrwerk Mittel zum voneinander unabhängigen Antreiben mindestens zweier Räder bzw. Raupenketten aufweisen kann. Insbesondere kann je ein steuerbarer Motor für jedes Rad bzw. für jede Raupenkette vorgesehen sein. Ferner können jeweils zwei Motore synchron oder gegenläufig betreibbar sein. Weiterhin kann jedes Fahrwerk mit einem Drehschemel direkt oder indirekt an den Achsen für die Räder bzw. Antriebsräder für die Raupenketten ausgestattet sein. Die Fahrwerke können eine Plattform tragen, auf der Aggregate (beispielsweise der Signalgeber) angeordnet sein können. Die Plattform kann insbesondere in einer Höhe unterhalb der Achsen gelagert sein, um eine besonders geringe Bauhöhe des Trägersystems zu erreichen. Dies ist erforderlich, um den Regellichtraum oberhalb des Gleisbettes zusammen mit den von dem Trägersystem getragenen Aggregaten nicht zu überschreiten.
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Das Trägersystem dient als Transportmittel für die Signalgeber, welche entweder durch elektronische, optische oder mechanische Impulse die Annäherung einer Zugfahrt detektieren. Auch solche Geräte, vorzugsweise leicht bauende Achszähleinrichtungen, mit toleranzresistenter, selbst korrigierender Elektronik gemäß
EP 0 668 203 A1 können verwendet werden. Infrage kommt auch ein aus
DE-AS 1 164 456 bekannter elektronischer Geber, dessen Signalimpulse in einer digitalen Auswerteschaltung der Zentraleinheit verarbeitet und gleichzeitig zur Überwachung des Ruhestromes des Stromleiters benutzt werden. Besonders bevorzugt sind Signalgeber, die auf dem Prinzip der Achszählung beruhen (induktive Sensoren).
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In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist das Trägersystem an die Schiene ankoppelbar und ist hierzu vorzugsweise mit einer an die Schiene ankoppelbaren Magnetrolle ausgestattet.
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Das Trägersystem kann sowohl vollautomatisch ohne Bediener als auch mit Hilfe eines Bedieners der wandernden Arbeitsstelle folgen. In ersterer weiter vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung ist das Trägersystem hierzu selbsttätig fahrend ausgebildet. Vorzugsweise ist die Gebereinrichtung in diesem Falle funkfernsteuerbar.
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Die Automatisierung wird durch ein lokalisierendes Arbeitsstellenmodul und diverse Gebereinrichtungen mit der Fähigkeit der exakten Bestimmung des eigenen Standortes der jeweiligen Gebereinrichtung realisiert. Hierzu umfasst die Gebereinrichtung eine Ortungseinrichtung zur Bestimmung von dessen Position über ein globales Positionierungssystem (das bekannte GPS oder das künftige GALILEO-System) sowie eine Steuerungseinrichtung zum automatischen Vortrieb der Gebereinrichtung in Abhängigkeit von der Position der in dem Gleis beschäftigten Personen. Um dies zu verwirklichen, ist die Gebereinrichtung in der Lage, die über das globale Positionierungssystem ermittelten Daten zu verarbeiten und die Entfernung zwischen der Gebereinrichtung und hierzu vorgesehenen Arbeitsstellenmodulen zu ermitteln und bei Veränderung der Position der Arbeitsstelle entsprechend auf einen Sollwert anzupassen (Folge- und Nachlaufsteuerung). Somit kann der Abstand der Gebereinrichtung zur Arbeitsstelle auch stets automatisch konstant gehalten werden. Das System kann alternativ über die Möglichkeit verfügen, die Gebereinrichtung im „halbautomatischen” Betrieb durch einen Bediener steuern zu lassen. Dies ist dann notwendig, wenn beispielsweise Geländebedingungen oder Hindernisse den „vollrobotischen” Einsatz verhindern.
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Um das Trägersystem im Gleis lenken zu können, ist die Steuerungseinrichtung über Sensoren ansteuerbar. Dadurch kann das Trägersystem in einer Spur parallel zum Gleis fahren. Somit kann der Signalgeber beispielsweise auch in einem konstanten geringen Abstand an zumindest einer der Gleisschienen entlang fahren. Beispielsweise können optische Sensoren vorgesehen sein, mit denen der Abstand zu den Gleisschienen detektiert wird, so dass ein immer gleicher Abstand zu den Schienen eingehalten werden kann. Eine genaue Spurführung ist jedoch dann nicht nötig, wenn der Signalgeber nach dem Prinzip der Achszählung funktioniert.
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Auf der Plattform des Trägersystems können zusätzlich zu dem mindestens einen Signalsgeber außerdem die Ortungseinrichtung, die Steuerungseinrichtung und/oder die Sicherungseinrichtung sowie die Akkus untergebracht sein.
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Schließlich kann die erfindungsgemäße Gebereinrichtung eine Sicherungseinrichtung zur Sicherung der Gebereinrichtung gegen Beschädigung oder unberechtigte Herausnahme aus dem Gleis umfassen. Damit kann gewährleistet werden, dass die Rottenwarnanlage in derartigen Fällen automatisch in einen Störmodus wechselt und anzeigt, dass die Anlage nicht ordnungsgemäß arbeitet.
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Die erfindungsgemäße Rottenwarnanlage umfasst:
- – mindestens eine in einem Gleis positionierte erfindungsgemäße Gebereinrichtung zur Erfassung des Schienenfahrzeugs,
- – eine Zentraleinheit für das Erfassen eines von der Gebereinrichtung ausgesendeten Gebersignals zur Ansteuerung von Warnanzeigern und
- – die Warnanzeiger.
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Die Zentraleinheit der Anlage kann sowohl vom Stromnetz über Stromerzeuger als auch mit Akku beaufschlagbar sein. Ferner kann die Zentraleinheit eine Anlagensteuerungslogik für das Erfassen des Gebersignals aufweisen. Die Ansteuerungslogik ist vorzugsweise zur Ansteuerung der Warnanzeiger für Regel- und Störbetrieb sowie zur Überwachung der Stromversorgung der Zentraleinheit ausgebildet. Die Warnanzeiger können insbesondere Schallgeber und/oder Blitzleuchten sein.
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Um die Arbeitsstelle umfassend zu sichern, ist vorzugsweise jeweils eine erfindungsgemäße Gebereinrichtung in Fahrtrichtung vor und hinter der Arbeitsstelle platziert. Dadurch kann eine Warnung sowohl bei Annäherung eines Schienenfahrzeuges eingeschaltet als auch bei Verlassen der Arbeitstelle durch das Schienenfahrzeug wieder ausgeschaltet werden. Im Falle von auf Achszählung beruhenden Signalgebern werden die Achsen des einfahrenden Schienenfahrzeugs eingezählt und beim Verlassen der Arbeitsstelle wieder ausgezählt.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Figuren erläutert. Es zeigen im Einzelnen:
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1 die erfindungsgemäße Gebereinrichtung in einer Seitenansicht;
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2 die erfindungsgemäße Gebereinrichtung in einer Draufsicht.
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Gleiche Bezugsziffern in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
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1, 2 zeigen die erfindungsgemäße Gebereinrichtung 1 in einer Seitenansicht sowie in einer Draufsicht. Die Gebereinrichtung fährt auf einem Gleis, wobei die Gleisschwellen 2 im Schotterkörper 3 und die Gleisschienen 4 gezeigt sind.
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Die Gebereinrichtung 1 weist ein Trägersystem 20 auf. Das Trägersystem umfasst zwei Fahrwerke 5, 6 mit Raupenketten. Diese Fahrwerke sind schottergängig und können im Gleisbett selbstständig fahren. Die Raupenketten der Fahrwerke sind ferner jeweils unabhängig voneinander motorisch angetrieben, so dass sich die Fahrwerke in beiden Richtungen im Gleisbett bewegen können.
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Die Fahrwerke 5, 6 tragen Drehschemel 7, 8 (1). Eine Steuerung (nicht gezeigt) sorgt für den Richtungslauf der Fahrwerke, indem die Fahrwerke um die Rotationsachse der Drehschemel in geeigneter Weise gedreht werden. Dadurch wird ermöglicht, dass die Gebereinrichtung 1 im Gleis spurgenau geführt werden kann.
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Auf die Drehschemel 7, 8 sind Auflieger 9, 10 drehbar aufgesetzt. Die Auflieger tragen eine abgesenkte Plattform 11. Auf der Plattform sind der Signalgeber 12, eine elektronische Einheit 13 sowie eine Energieversorgung 14, beispielsweise Akkus, angeordnet. Die elektronische Einheit enthält die Steuerungseinrichtung für die Ansteuerung der Motore für den Vortrieb und die Funkeinrichtungen zur drahtlosen Kommunikation mit der Zentraleinheit an der Arbeitsstelle. Die elektronische Einheit kann zusätzlich gegebenenfalls auch eine Ortungseinrichtung zur Bestimmung der Position der Gebereinrichtung über ein globales Positionierungssystem enthalten und eine Sicherungseinrichtung zur Sicherung der Gebereinrichtung gegen Beschädigung oder unberechtigte Herausnahme aus dem Gleis. Der Signalgeber kann auf dem Prinzip der Achszählung beruhen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 9201202 [0007]
- DE 9304748 [0008]
- DE 4005356 A1 [0015]
- EP 0668203 A1 [0016]
- DE 1164456 AS [0016]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „ETR-Eisenbahntechnische Rundschau”, Heft 7-8/1992, Seiten 509–516 [0006]
