DE102012024857A1 - Method for accelerating and moving train covered by locomotive, involves lowering drive wheel on rails for start-up process at batch wagon operating in train, where batch wagon is pressed with certain pressure force on rails - Google Patents
Method for accelerating and moving train covered by locomotive, involves lowering drive wheel on rails for start-up process at batch wagon operating in train, where batch wagon is pressed with certain pressure force on rails Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012024857A1 DE102012024857A1 DE201210024857 DE102012024857A DE102012024857A1 DE 102012024857 A1 DE102012024857 A1 DE 102012024857A1 DE 201210024857 DE201210024857 DE 201210024857 DE 102012024857 A DE102012024857 A DE 102012024857A DE 102012024857 A1 DE102012024857 A1 DE 102012024857A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- train
- rails
- drive wheel
- locomotive
- push
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
- B61C15/02—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels by auxiliary driving wheels; by temporary coupling or use of fly wheels or booster engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie dabei einsetzbare Vorrichtungen zur Beschleunigung und Bewegung von Zügen.The present invention relates to a method and thereby usable devices for acceleration and movement of trains.
Bei langen und schweren Zügen – insbesondere Güterzügen – kommt es immer wieder zu Anfahrproblemen in Steigungsstrecken oder bei schlechter Witterung (Nebel, Regen, Schnee, Eis). In diesen Fällen reicht die in der jeweiligen Situation maximal mögliche Anfahrzugkraft der Lokomotive nicht mehr aus, die Widerstandskräfte des Zuges zu überwinden und ein Anfahren des Zugverbands wird dadurch unmöglich.On long and heavy trains - especially freight trains - it comes again and again to start problems on inclines or in bad weather (fog, rain, snow, ice). In these cases, the maximum possible starting tractive force of the locomotive in the respective situation is no longer sufficient to overcome the resistance forces of the train and it is therefore impossible to start the train association.
Die maximal mögliche Anfahrzugkraft einer Lokomotive wird weniger durch die maschinentechnischen Möglichkeiten (Kraft der Motoren etc.) begrenzt als vielmehr durch die Reibungsverhältnisse an den Antriebsrädern. Hierbei spielt neben der Normalkraft („Gewichtskraft”) insbesondere der Reibungskoeffizient eine entscheidende Rolle. Die entsprechende Formel lautet „Reibungskraft = Gewichtskraft (= Masse × Erdbeschleunigung) × Reibungskoeffizient”.The maximum possible starting tractive effort of a locomotive is less limited by the technical possibilities (power of the engines, etc.) than by the friction conditions on the drive wheels. In this case, in addition to the normal force ("weight") in particular the coefficient of friction plays a crucial role. The corresponding formula is "friction force = weight force (= mass × gravitational acceleration) × friction coefficient".
Da die Normalkraft über die maximal zulässige Achslast (ca. 21,5 t) begrenzt ist, wird die maximal mögliche Zugkraft der Lokomotive also maßgeblich von den Reibungsverhältnissen in Form des Reibungskoeffizienten zwischen Rad und Schiene beeinflusst. Für diesen Reibungskoeffizient kann bei trockener Schiene ein Wert von 0,3 bis 0,4 angenommen werden, während er bei feuchter, schmieriger Schiene (Regen, Nebel, Schnee, Eis, Blätter) oftmals unter 0,15 liegt.Since the normal force is limited by the maximum permissible axle load (approximately 21.5 t), the maximum possible tractive force of the locomotive is thus decisively influenced by the friction conditions in the form of the coefficient of friction between the wheel and the rail. For this coefficient of friction, a value of 0.3 to 0.4 can be assumed for dry rail, while it is often below 0.15 for wet, greasy rail (rain, fog, snow, ice, leaves).
Die oben genannten Maximalwerte sind signifikant höher als die normalerweise in der Literatur angegebenen Werte für die Paarung Stahl/Stahl. Dies liegt daran, dass über moderne Regelungstechnik der Schlupf an jedem Antriebsrad einer Lokomotive (bzw. an jeder Antriebsachse) optimal ausgenutzt werden kann und dadurch sehr hohe Zugkräfte entstehen.The abovementioned maximum values are significantly higher than the values normally given in the literature for the steel / steel pairing. This is due to the fact that modern control technology makes optimum use of the slip on each drive wheel of a locomotive (or on each drive axle), which results in very high tractive forces.
Moderne, vierachsige Elektrolokomotiven erreichen so bei Eigengewichten von etwa 86 t Anfahrzugkräfte von ca. 300 kN (z. B. Baureihe 101, BR 152). Bei schlechten Witterungsbedingungen sinkt dieser Wert auf teilweise unter 100 kN ab. Durch den Einsatz von schwereren, sechs- oder achtachsigen Lokomotiven könnte dieser Wert zwar etwa linear mit dem Eigengewicht gesteigert werden, derartige Lokomotiven werden aber z. B. bei der Deutschen Bahn nicht mehr beschafft (bzw. nur noch in Ausnahmefällen), da die große Gesamtmasse den Unterbau (Schienen, Schwellen etc.) überproportional beansprucht.Modern, four-axle electric locomotives reach at self-weights of about 86 t Anfahrzugkräfte of about 300 kN (eg, series 101, BR 152). In bad weather conditions, this value drops to below 100 kN. Through the use of heavier, six- or eight-axle locomotives, this value could indeed be increased approximately linearly with the dead weight, but such locomotives are z. B. in the Deutsche Bahn no longer procured (or only in exceptional cases), since the large total mass claimed the substructure (rails, sleepers, etc.) disproportionately.
Bei der Deutschen Bahn liegen die Lastgrenzen für 4-achsige Lokomotiven heute zu Tage generell bei 3.000 t Zuggewicht in der Ebene und 2.700 t auf Strecken mit maximal 6 Promille Steigung. Um einen 3.000-t Zug in Bewegung zu setzen, sind ca. 200 kN Zugkraft erforderlich. Es ist erkennbar, dass diese Kräfte nur bei einigermaßen guten Schienenbedingungen von einer 4-achsigen Einzellok aufgebracht werden können. Erschwerend für den Anfahrvorgang (neben den Witterungsbedingungen) kommen oftmals Steigungsabschnitte hinzu, in denen der Zug anhalten musste, oder Bereiche, in denen die Gleise in Kurven verlaufen (was ebenfalls die Widerstandskraft des Zuges erhöht).At Deutsche Bahn, the load limits for 4-axle locomotives today are generally apparent at 3,000 t draw weight in the plane and 2,700 t on routes with a maximum of 6 promille slope. In order to move a 3,000 t train, about 200 kN tensile force is required. It can be seen that these forces can only be applied by a 4-axle single locomotive if the rail conditions are reasonably good. Aggravating for the starting process (in addition to the weather conditions) are often added slope sections in which the train had to stop, or areas in which the tracks are in curves (which also increases the resistance of the train).
Sinkt der Reibungskoeffizient unter eine kritische Grenze, beginnen die Räder der Lok bei weiterer Erhöhung der Antriebsdrehmomente durchzudrehen, wodurch extreme Schäden am Unterbau und sehr hoher Verschleiß an der Lokomotive entstehen können. Durchdrehende Antriebsräder werden mitunter auch als „Schleudern” bezeichnet. In diesen Fällen gibt es für Lokführer zunächst zwei gängige Maßnahmen, um den Zug dennoch in Bewegung setzen zu können.If the coefficient of friction falls below a critical limit, the wheels of the locomotive start to spin as the driving torques increase further, which can result in extreme damage to the substructure and very high wear on the locomotive. Spinning drive wheels are sometimes referred to as "spin". In these cases, there are initially two common measures for train drivers to be able to set the train in motion.
Bei dem ersten Ansatz wird mit der Lokomotive vor dem eigentlichen Losfahren der Zug rückwärts zusammendrückt. Dies ist möglich, weil durch die Verbindungen zwischen den Waggons (Kupplungen) immer eine gewisse „Lose” vorhanden ist, d. h. die Waggons sind nie zu einer massiven Einheit zusammen gekuppelt. Fährt die Lokomotive nun wieder vorwärts, so wird ein Waggon nach dem anderen vom Zustand der Haftreibung in den der Rollreibung überführt (Rollreibung ≈ 50% der Haftreibung).In the first approach, the train is compressed backwards with the locomotive before the actual departure. This is possible because of the connections between the wagons (couplings) always a certain "lots" exists, d. H. the wagons are never coupled together in a massive unit. If the locomotive is moving forward again, one wagon after the other is transferred from the state of static friction to that of the rolling friction (rolling friction ≈ 50% of the static friction).
Diese Vorgehensweise funktioniert allerdings nur bedingt in einem Steigungsstück, da nach dem Lösen der Bremse die Waggons hier zurück rollen können bzw. durch die rückwärts schiebende Lok rückwärts in Bewegung gesetzt würden und dadurch die Situation nur verschlechtert würde.However, this procedure works only conditionally in a pitch piece, since after releasing the brake, the wagons can roll back here or would be set backwards by the backward pushing locomotive in motion and thus the situation would only be worsened.
Beim zweiten Ansatz handelt es sich um das so genannte „Sanden”. Dabei wird durch kleine Rohre vor den Rädern der Lokomotive Sand auf die Schienen gerieselt. Dieser verbessert den Reibungskoeffizient zwischen Rad und Schiene deutlich, so dass auch bei nasser Witterung bessere Anfahrzugkräfte erreicht werden können. Nachteilig bei dieser Arbeitsweise ist jedoch der hohe Verschleiß der dabei an Rädern und Schienen auftritt. Ebenso ist der Sandvorrat begrenzt, so dass auch Situationen vorkommen können, wo Züge mangels Sand liegenbleiben.The second approach is the so-called "sanding". It is sprinkled by small pipes in front of the wheels of the locomotive sand on the rails. This significantly improves the coefficient of friction between wheel and rail so that better starting tractive forces can be achieved even in wet weather. A disadvantage of this procedure, however, is the high wear that occurs on wheels and rails. Similarly, the supply of sand is limited, so that situations can occur, where trains are left for lack of sand.
Können die beiden beschriebenen Maßnahmen nicht angewendet werden oder sind nicht ausreichend, so bleibt oftmals keine andere Möglichkeit als die Anforderung einer zusätzlichen Zug- oder Schublokomotive, um den kritischen Bereich überwinden zu können. Es ist naheliegend, dass durch die entstehenden Wartezeiten – insbesondere auf eingleisigen Streckenabschnitten – massive Beeinträchtigungen des Fahrplans entstehen. Neben den Unannehmlichkeiten für die Fahrgäste von betroffenen Personenzügen sind auch die wirtschaftlichen Folgen für die Bahn mitunter erheblich.If the two described measures can not be applied or are not sufficient, there is often no other option but to request an additional train or train Schublokomotive to overcome the critical area. It is obvious that the resulting waiting times - especially on single-track sections - massive disruption of the timetable arise. In addition to the inconvenience to the passengers of affected passenger trains and the economic consequences for the railway are sometimes significant.
Die beschriebene Problematik wird sich in Zukunft eher noch verschärfen, da einerseits die noch im Fahrzeugbestand der DB befindlichen 6-achsigen Lokomotiven nach und nach ausgemustert werden (z. B. BR 151 und BR 155) und anderseits sowohl die Zuglänge als auch die Zuggewichte gesteigert werden sollen. Die maximale Zuglänge soll von 750 m auf 1.500 m verdoppelt und die maximale Zugmasse sogar von 3.000 t auf ca. 9.000 t (Erzzüge) verdreifacht werden.The problem described will be exacerbated in the future, since on the one hand the still existing in the vehicle population of the DB 6-axis locomotives are gradually phased out (eg BR 151 and BR 155) and on the other hand, both the train length and the train weights increased should be. The maximum train length is to be doubled from 750 m to 1,500 m and the maximum train mass even tripled from 3,000 t to approx. 9,000 t (ore trains).
Zu lösen ist diese Aufgabenstellung aus heutiger Sicht nur durch aufwendige Doppel- oder Dreifachtraktionen (d. h. mehrere Lokomotiven je Zugeinheit). Aus wirtschaftlichen Gründen ist jedoch davon auszugehen, dass auch die zukünftigen Zugmassen mit einer technisch gerade noch zulässigen „Minimalbespannung” verkehren werden, d. h. auch für die neuen, überschweren Züge werden ähnliche Probleme auftreten wie für die heutigen Standardzüge, nämlich unzureichende Traktion in Grenzsituationen, insbesondere beim Anfahren.From today's point of view, this task can only be solved by means of complex double or triple tractions (ie several locomotives per train unit). For economic reasons, however, it can be assumed that the future tensile masses will also run with a technically just permissible "minimum covering", ie. H. Also for the new, overweight trains similar problems will occur as for today's standard trains, namely insufficient traction in borderline situations, especially when starting.
Ein sicherheitstechnisch relevanter Aspekt unzureichender Zugkraft ergibt sich darüber hinaus in besonderen Gefahrstrecken wie z. B. Tunnels. Hier werden mitunter selbst bei relativ leichten Zügen aus Sicherheitsgründen zwei Lokomotiven eingesetzt, um beim Ausfall einer Lokomotive den Zug immer noch sicher aus dem Tunnel bewegen zu können.A safety-relevant aspect of insufficient traction results in addition to special danger routes such. Eg tunnels. For safety reasons, two locomotives are sometimes used here even on relatively light trains, in order to be able to safely move the train out of the tunnel in the event of a locomotive failure.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und dabei einsetzbare Vorrichtungen bereitzustellen, mit deren Hilfe es auch wirtschaftlich möglich wird, Züge wieder in Bewegung zu setzen, die alleine von der angespannten Lokomotive aus Gründen unzureichender Reibungskoeffizienten zwischen Antriebsrädern der Lokomotive und den Schienen nicht mehr angefahren werden können.The present invention has for its object to provide a method and thereby deployable devices, with the help of which it is also economically possible to put trains back in motion, the alone of the strained locomotive for reasons of insufficient friction coefficient between drive wheels of the locomotive and the rails not can be approached more.
Die technische Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 5 sowie dabei einsetzbaren Vorrichtungen entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 6 bis 10.The technical problem is solved by a method according to the features of
Durch einen neuartigen (im Folgenden als „Schubwaggon” bezeichneten) Fahrzeugtyp, bei dem Waggons als Hilfslokomotiven ausgelegt werden, können die auf einen Zugverband einwirkenden Zug- bzw. Druckkräfte so gesteigert werden, dass auch unter erschwerten Bedingungen ein sicheres Anfahren und Bewegen möglich wird.By a novel (hereinafter referred to as "pushcar") type of vehicle, are designed in the wagons as auxiliary locomotives, the forces acting on a train tensile or compressive forces can be increased so that even under difficult conditions safe starting and moving is possible.
Während des „normalen” Fahrbetriebs – d. h. bei ausreichender Zugkraft der angespannten Lokomotive – laufen die Schubwaggons quasi als „normale” Waggons im Zugbetrieb mit. Kommt es dann zu einer der oben beschriebenen Havariesituationen, so werden am Schubwaggon – zwischen den normalen Laufrädern angebrachte – spezielle Antriebsräder auf die Schienen abgesenkt und mit einer bestimmten Andruckkraft auf die Schienen gedrückt.During "normal" driving - d. H. with sufficient traction of the strained locomotive - run the wagons quasi as "normal" wagons in train operation. If it then comes to one of the emergency situations described above, then the drive car - mounted between the normal wheels - special drive wheels lowered onto the rails and pressed with a certain pressure on the rails.
Das Absenken der Antriebsräder kann dabei entweder manuell durch den Lokführer durchgeführt werden oder aber auch in einem Automatik-Modus, bei dem z. B. bei jedem Stillstand des Zuges die Antriebsräder automatisch abgesenkt werden und beim Anfahren den Beschleunigungsvorgang unterstützen. Nach dem Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit (z. B. 40 km/h) können die Antriebsräder dann wieder automatisch nach oben gefahren werden.The lowering of the drive wheels can be done either manually by the engine driver or even in an automatic mode in which z. B. at each stop of the train, the drive wheels are automatically lowered and support the acceleration process when starting. After reaching a predetermined speed (eg 40 km / h), the drive wheels can then be automatically moved up again.
Die Überwachung eines reibungslosen Funktionierens des Schubwaggons kann im Betrieb durch eine Kameraüberwachung kontrolliert werden. Hierzu kann der Monitor im Führerhaus der Lokomotive untergebracht werden.The monitoring of a smooth functioning of the push-car can be controlled during operation by a camera surveillance. For this purpose, the monitor can be accommodated in the cab of the locomotive.
Die normalen Laufräder fungieren dabei als Führungsvorrichtung für die Antriebsräder, d. h. sie verhindern, dass die Antriebsräder des Schubwaggons von den Schienen laufen können. Durch eine entsprechende konstruktive Auslegung (z. B. Lenkung oder seitliche Verschubmöglichkeit) kann darüber hinaus auch eine Kurvengängigkeit der Antriebsräder erreicht werden, so dass diese optimal dem Schienenverlauf folgen können. Dabei kann der Lenkeinschlag durch Sensoren am Fahrzeug genauestens bestimmt und gesteuert werden.The normal wheels act as a guide device for the drive wheels, d. H. they prevent the drive wheels of the pushcart from running off the rails. By a corresponding structural design (eg steering or lateral Verschubungsmöglichkeit) also a Kurvengängigkeit the drive wheels can be achieved, so that they can optimally follow the track. The steering angle can be accurately determined and controlled by sensors on the vehicle.
Die erforderliche Andruckkraft der Antriebsräder wird der Gewichtskraft des Schubwaggons entnommen. Bei einem Gewicht des Schubwaggons von z. B. 60 t ergibt sich bei einem vierachsigen Fahrgestell eine Achslast von 15 t. Werden die Antriebsräder nun z. B. mit 40 t belastet, so reduziert sich die Achslast der Laufräder entsprechend auf jeweils 5 t. Der Wert der Belastung von Lauf- und Antriebsrädern wird so eingestellt, dass zum einen eine optimale Führung des Schubwaggons auf den Schienen sichergestellt wird und zum anderen eine maximale Traktionskraft der Antriebsräder erreicht wird. Dies geschieht in der Regel durch eine Minimierung der Belastung der Laufräder und eine Maximierung der Belastung der Antriebsräder.The required pressure force of the drive wheels is taken from the weight of the pushcar. At a weight of the pushcar of z. B. 60 t results in a four-axle chassis axle load of 15 t. If the drive wheels now z. B. charged with 40 t, so reduces the axle load of the wheels accordingly to 5 t. The value of the load of running and driving wheels is adjusted so that on the one hand an optimal guidance of the pushcart on the rails is ensured and on the other hand a maximum traction force of the drive wheels is achieved. This is usually done by minimizing the load on the wheels and maximizing the load on the drive wheels.
Im Rahmen einer weiteren Optimierung ist es möglich, auch einzelne Laufräder bzw. Achsen mit Laufrädern hoch zu ziehen, so dass sie keinen Kontakt mehr zu den Schienen haben. Dadurch steht für die Antriebsräder weitere Andruckkraft zur Verfügung, ohne das Gesamtgewicht des Schubwaggons erhöhen zu müssen. Im Endeffekt wird so auch die mögliche Schub- bzw. Zugkraft des Schubwaggons erhöht. As part of a further optimization, it is also possible to pull up individual wheels or axles with wheels, so that they no longer have any contact with the rails. As a result, the drive wheels further pressure force available without having to increase the overall weight of the pushcart. In the end, the possible thrust or tractive force of the push-car will be increased.
Die Antriebsräder sind vorzugsweise mit einer Oberfläche auszustatten, die durch besonders hohe Reibungskoeffizienten zwischen der Oberfläche und dem Stahl der Schienen gekennzeichnet ist. Bei einer Materialpaarung von z. B. Gummi mit Stahl sind ohne weiteres Werte zwischen 0,7 (günstige Bedingungen) und 0,4 (ungünstige Bedingungen) möglich.The drive wheels are preferably to be provided with a surface which is characterized by particularly high coefficients of friction between the surface and the steel of the rails. In a material pairing of z. As rubber with steel values between 0.7 (favorable conditions) and 0.4 (unfavorable conditions) are readily possible.
Bei der oben beispielhaft angenommenen Belastung der Antriebsräder mit 40 t ergeben sich schon bei einem Reibungskoeffizienten von 0,5 entsprechend etwa 200 kN Schub-bzw-Zugkraft.In the case of the above-exemplified load of 40 t drive wheels, even with a friction coefficient of 0.5, approximately 200 kN thrust or tractive force result.
Der Antrieb der Antriebsräder des Schubwaggons kann sowohl diesel-elektrisch-hydraulisch als auch diesel-mechanisch, elektro-mechanisch oder auch elektro-hydraulisch erfolgen. Beim Einsatz von Strom als Primärenergie kann die Versorgung der Antriebseinheit z. B. über den normalen Fahrdraht („Oberleitung”) oder über Batterien erfolgen. Die Batterien bzw. Akkumulatoren können während der normalen Fahrt durch Generatoren aufgeladen werden, die über die Laufräder angetrieben werden.The drive of the drive wheels of the pushcart can be done both diesel-electric-hydraulic and diesel-mechanical, electro-mechanical or electro-hydraulic. When using electricity as the primary energy, the supply of the drive unit z. B. over the normal contact wire ("overhead line") or via batteries. The batteries or accumulators can be charged during normal driving by generators that are driven by the wheels.
Für den Anfahrvorgang aus einer misslichen Lage werden die Kräfte der Lokomotive mit denjenigen des Schubwaggons kombiniert, was im Einzelfall durchaus zu mehr als einer Verdoppelung der auf den Zugverband einwirkenden Kräfte führen kann.For the start of an awkward situation, the forces of the locomotive are combined with those of the pushcart, which in some cases may well lead to more than a doubling of the forces acting on the train.
Sobald der Zugverband eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat (z. B. 40 km/h), werden die Antriebsräder des Schubwaggons wieder eingefahren und die Lokomotive bewegt dann den Zug wiederum ausschließlich mit den ihr zur Verfügung stehenden Mitteln. Der Schubwaggon läuft dann als normaler Waggon im Zugverband mit und kann dabei mit hochgezogenen Antriebsrädern – je nach technischer Auslegung – problemlos und sicher die hohen Geschwindigkeiten üblicher Güterwaggons erreichen (ca. 80 bis 160 km/h).Once the train has reached a certain speed (eg 40 km / h), the drive wheels of the pushcar are retracted again and the locomotive then moves the train again only with the means at its disposal. The boxcar then runs as a normal wagon in the train and can thereby with high drive wheels - depending on the technical design - easily and safely reach the high speeds of conventional freight cars (about 80 to 160 km / h).
Grundsätzlich kann der Schubwaggon an allen Positionen im Zugverband platziert werden, d. h. sowohl direkt hinter der Lokomotive, am Zugende oder an einer beliebigen Position dazwischen. Ebenso ist es möglich, mehrere Schubwaggons in einen Zugverband zu integrieren.Basically, the pushcar can be placed at all positions in the train, d. H. either directly behind the locomotive, at the end of the train or at any position in between. It is also possible to integrate several push cars in a train.
Sollte ein Zug, in dem bereits ein Schubwaggon mitläuft, einmal in einem kritischen Bereich wegen des kompletten Ausfalls der Lokomotive liegen bleiben (z. B. in einem Tunnel), so wäre ein Schubwaggon unter den meisten Bedingungen in der Lage, den gesamten Zug in langsamer Fahrt alleine (d. h. ohne Unterstützung einer Lokomotive) aus dem Gefahrenbereich herauszuschieben.Should a train in which a box truck is already running remain in a critical area due to the complete failure of the locomotive (eg in a tunnel), then under most conditions a pushcar would be able to pull the entire train in slow driving alone (ie without the assistance of a locomotive) to push out of the danger area.
Eine zusätzliche Einsatzmöglichkeit für Schubwaggons ist im Rangierbetrieb denkbar. Durch Ausbildung des Schubwaggons mit zwei Führerständen (oder aber auch nur per Fernsteuerung) ist es möglich, das Fahrzeug als eigenständige Rangierlokomotive einzusetzen. Die denkbaren Schubkräfte bei einem Eigengewicht von z. B. 60 t liegen im Bereich von 160–280 kN und sind damit vergleichbar bzw. sogar höher als die entsprechenden Werte heutiger Rangierlokmotiven (z. B. BR 347 mit 60 t Gewicht und einer maximalen Anfahrzugkraft – unter günstigen Reibungsbedingungen – von weniger als 200 kN).An additional use for pushcars is conceivable in shunting. By designing the pushcar with two driver's stands (or even only by remote control), it is possible to use the vehicle as an independent shunting locomotive. The conceivable shear forces at a dead weight of z. B. 60 t are in the range of 160-280 kN and are comparable or even higher than the corresponding values of today's shunting locomotives (eg BR 347 with 60 t weight and a maximum Anfahrzugkraft - under favorable friction conditions - less than 200) kN).
Es ist ebenfalls möglich, durch entsprechende Auslegung der Antriebsachsen (Absenktiefe, Lenkbarkeit) den Schubwaggon „aus den Schienen zu heben” und kurze Strecken über die Straße zu fahren. Dabei werden die Antriebsräder soweit abgesenkt (z. B. mittels Hydraulikzylindern), dass die normalen Laufräder keine Bodenberührung mehr aufweisen. Die Lenkbarkeit des Schubwaggons auf der Straße kann dann entweder mittels Lenkachsen oder einseitiger Ansteuerung der Antriebsräder (System Kettenfahrzeug) erfolgen.It is also possible, by appropriate design of the drive axles (lowering depth, steerability) to push the boxcar "out of the rails" and drive short distances on the road. The drive wheels are lowered so far (eg by means of hydraulic cylinders) that the normal wheels no longer have ground contact. The steerability of the push car on the road can then be done either by means of steering axles or unilateral control of the drive wheels (system tracked vehicle).
Dadurch wird es möglich, den Schubwaggon schnell von einem Gleis auf ein anders umzusetzen oder ein bestimmtes Gleis schnell freizumachen. Ebenso kann ein Schubwaggon dann an einer günstigen Stelle geparkt werden, ohne dabei Gleise zu blockieren.This makes it possible to quickly move the pushcar from one track to another or to quickly clear a particular track. Likewise, a pushcar can then be parked in a convenient location, without blocking tracks.
An Stelle von Antriebsrädern ist es möglich, aus Gummiketten bestehende Antriebe am Schubwaggon zu montieren. Derartige Antriebe finden sich heute zu Tage an großen Ackerschleppern und Mähdreschern. Durch die große Auflagefläche und eine entsprechende Strukturierung der Gummikette können besonders hohe Traktionsleistungen erzielt werden. Durch die Integration von Elektromagneten in die Laufketten (wie z. B. in Patentschrift Nr. 418274/Klasse 20b/Gruppe 15 vorgeschlagen), können die erreichbaren Vorschubkräfte weiter gesteigert werden.Instead of driving wheels, it is possible to mount rubber tracks existing drives on the boxcar. Such drives can be found today on large farm tractors and combine harvesters. Due to the large contact surface and a corresponding structuring of the rubber track, particularly high traction performance can be achieved. The integration of electromagnets in the tracks (as proposed, for example, in Patent Specification No. 418274 / Class 20b / Group 15), the achievable feed forces can be further increased.
Neben der Beschleunigung von Zügen kann ein Schubwaggon auch zum Abbremsen von Zügen eingesetzt werden, indem die Antriebsräder in oberer Stellung (d. h. ohne Kontakt zu den Schienen) zunächst auf eine Drehzahl gebracht werden, die der jeweils aktuellen Geschwindigkeit des Zuges entspricht, so dann die Antriebsräder auf die Schienen abgesenkt und mit einer vorbestimmten Vertikalkraft belastet werden und anschließend die Antriebsräder gezielt abgebremst werden.In addition to the acceleration of trains, a pushcar can also be used for braking trains by the drive wheels in the upper position (ie without contact with the rails) are first brought to a speed, the corresponds to the current speed of the train, then the drive wheels are lowered onto the rails and loaded with a predetermined vertical force and then the drive wheels are selectively braked.
Je nach Umsetzung des Antriebsmoduls (Motor, Kraftübertragung, Bewegungsmechanismus, Lenkvorrichtung etc.) können die Schubwaggons auch Bereiche aufweisen, die für die Aufnahme von Ladegut ausgelegt sind.Depending on the implementation of the drive module (engine, power transmission, movement mechanism, steering device, etc.), the pushcars may also have areas that are designed for receiving cargo.
Aus der heutigen Bahnpraxis sind Zweiwege-Rangierfahrzeuge bekannt. Dabei handelt es sich aber in erster Linie um Straßenfahrzeuge, an deren Rahmen Spurräder abgesenkt werden können, die das Fahrzeug dann sicher auf den Schienen führen. Ein weithin bekanntes Fahrzeug für diese Anwendung stellt der Unimog dar, der häufig in der beschriebenen Form nachgerüstet wird und dann bei einem Eigengewicht von etwa 12 t Zuggewichte bis zu 1.000 t sicher bewegen kann. Diese Zweiwege-Rangierfahrzeuge sind jedoch auf der Schiene aus technischen Gründen nur für sehr niedrige Geschwindigkeiten ausgelegt (mit Last ca. 20 km/h, ohne Last ca. 40 km/h) Two-way shunting vehicles are known from today's railway practice. However, these are primarily road vehicles, on the frame of spur wheels can be lowered, which then lead the vehicle safely on the rails. A well-known vehicle for this application is the Unimog, which is often retrofitted in the form described and then with a dead weight of about 12 t draw weights can move safely up to 1,000 t. However, for technical reasons, these two-way shunting vehicles are only designed for very low speeds on the rail (with load approx. 20 km / h, without load approx. 40 km / h)
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die dabei einsetzbaren Vorrichtungen grenzen sich gegenüber dem Stand der Technik insbesondere dadurch ab, dass drei (statt bisher zwei) Betriebszustände vorgesehen sind, nämlich:
- 1. „Normaler” Zugbetrieb bzw. Reisezustand = Laufräder auf den Schienen, Antriebsräder in der Luft
- 2. Schub- bzw. Druckbetrieb bzw. Rangierbetrieb = Laufräder auf den Schienen, Antriebsräder auf den Schienen
- 3. Sonderbetrieb bzw. Straßenbetrieb = Laufräder in der Luft, Antriebsräder auf der Straße
- 1. "Normal" train operation or travel state = wheels on the rails, drive wheels in the air
- 2. pushing or printing operation or maneuvering = wheels on the rails, drive wheels on the rails
- 3. Special operation or road operation = wheels in the air, drive wheels on the road
Ein weiteres Unterscheidungskriterium gegenüber dem Stand der Technik ist die hohe Bewegungsgeschwindigkeit, die mit dem Schubwaggon erreicht werden kann. Da dieses Fahrzeug auf dem Konzept üblicher Güterwaggons basiert, können im Reisebetrieb vergleichbar hohe Geschwindigkeiten erreicht werden wie mit normalen Waggons, d. h. ca. 80 bis 160 km/h.Another distinguishing criterion over the prior art is the high speed of movement that can be achieved with the pushcar. Since this vehicle is based on the concept of conventional freight cars, comparatively high speeds can be achieved in the travel mode as with normal wagons, d. H. about 80 to 160 km / h.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der dabei einsetzbaren Vorrichtungen liegen insbesondere im wirtschaftlichen Bereich, da ein Schubwaggon nur einen Bruchteil (ca. 10–20%) der Investitions- und Wartungskosten einer modernen Lokomotive erfordert.The advantages of the method according to the invention and of the devices which can be used in this case are in particular in the economic sector, since a push-car only requires a fraction (approximately 10-20%) of the investment and maintenance costs of a modern locomotive.
Durch die mögliche Mehrfachnutzung (z. B. im Rangierbetrieb) wird außerdem die Flexibilität des Bahnbetreibers erheblich gesteigert. Ebenso sind sicherheitstechnische Aspekte zu erwähnen, da es relativ einfach ist, in einem Zug, der eine kritische Strecke befahren muss, einen Schubwaggon zu integrieren. Die Bereitstellung einer zusätzlichen Lokomotive ist demgegenüber schwieriger, insbesondere wenn die Anzahl der einsetzbaren Lokomotiven durch die fahrplanmäßige Auslastung schon sehr hoch ist.The possibility of multiple use (eg in shunting operations) also considerably increases the flexibility of the railway operator. Likewise safety aspects are to be mentioned, since it is relatively easy to integrate a push car in a train, which must drive a critical distance. The provision of an additional locomotive is the other hand, more difficult, especially if the number of usable locomotives by the scheduled utilization is already very high.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie dabei einsetzbare Vorrichtungen werden anhand von Zeichnungen dargestellt und nachfolgend erläutert, wobei die dort gezeigten Merkmale beispielhaften Charakter aufweisen. Die Zeichnungen zeigen:The method according to the invention and devices which can be used in the process are illustrated with reference to drawings and explained below, wherein the features shown there have exemplary character. The drawings show:
In
In
In
In
In
In
In
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zugtrain
- 22
- Schubwaggonpush car
- 33
- Antriebsraddrive wheel
- 44
- Schienenrails
- 55
- Lokomotivelocomotive
- 66
- Fahrdrahtcontact wire
- 77
- Antriebsmoduldrive module
- 88th
- LaufradWheel
- 99
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 1010
- Führungguide
- 1111
- StraßeStreet
- 1212
- Stromabnehmerpantograph
- 1313
- Fahrstandhelm
- 1414
- Antenneantenna
- 1515
- Steuer- und EnergieketteControl and energy chain
- 1616
- Antriebskettedrive chain
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210024857 DE102012024857A1 (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Method for accelerating and moving train covered by locomotive, involves lowering drive wheel on rails for start-up process at batch wagon operating in train, where batch wagon is pressed with certain pressure force on rails |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210024857 DE102012024857A1 (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Method for accelerating and moving train covered by locomotive, involves lowering drive wheel on rails for start-up process at batch wagon operating in train, where batch wagon is pressed with certain pressure force on rails |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012024857A1 true DE102012024857A1 (en) | 2014-06-26 |
Family
ID=50878240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210024857 Withdrawn DE102012024857A1 (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Method for accelerating and moving train covered by locomotive, involves lowering drive wheel on rails for start-up process at batch wagon operating in train, where batch wagon is pressed with certain pressure force on rails |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012024857A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107351850A (en) * | 2017-08-22 | 2017-11-17 | 华东交通大学 | A kind of auxiliary starter of train and brake apparatus and its method of work |
CN113978487A (en) * | 2021-11-23 | 2022-01-28 | 李孝龙 | Universal magnetic pressure three-rail high-speed train |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4843973A (en) * | 1985-12-19 | 1989-07-04 | Hartelius Marshall V | Railcar moving vehicles |
-
2012
- 2012-12-19 DE DE201210024857 patent/DE102012024857A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4843973A (en) * | 1985-12-19 | 1989-07-04 | Hartelius Marshall V | Railcar moving vehicles |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107351850A (en) * | 2017-08-22 | 2017-11-17 | 华东交通大学 | A kind of auxiliary starter of train and brake apparatus and its method of work |
CN113978487A (en) * | 2021-11-23 | 2022-01-28 | 李孝龙 | Universal magnetic pressure three-rail high-speed train |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011082516A1 (en) | Train of railway vehicles | |
DE1455034A1 (en) | Train drive for rail car trains to carry out the process | |
DE102019124649A1 (en) | Motor vehicle with lifting axle and method for operating the same | |
EP2792515A2 (en) | Vehicle system for the transport of goods by rail and by road, conversion set for converting a rail vehicle to a vehicle system for the transport of goods by rail in rail mode and on the road in road mode, and conversion method | |
WO2022042781A1 (en) | Combined road/rail wheel device for road and rail operation | |
EP3265358A1 (en) | Rail vehicle, method for driving a rail vehicle and method for producing a rail vehicle | |
DE102014003121A1 (en) | Procedure and driving assistant for predictive braking | |
DE602004006304T2 (en) | DEVICE FOR LEADING AND ELECTRIC POWER SUPPLY OF A VEHICLE THROUGH A RINN IN THE GROUND | |
EP1670671B1 (en) | Fully automatic traffic system | |
DE102012024857A1 (en) | Method for accelerating and moving train covered by locomotive, involves lowering drive wheel on rails for start-up process at batch wagon operating in train, where batch wagon is pressed with certain pressure force on rails | |
EP1889770A1 (en) | Train for construction and maintenance of rails on tracks, comprising at least one vehicle | |
WO2016000860A1 (en) | Method for controlling a current collector configuration of a train | |
AT408089B (en) | VEHICLE ARRANGEMENT AND EXTERNAL DRIVE UNIT THEREFOR | |
DE102015122221A1 (en) | Method for operating a rail vehicle | |
AT518037B1 (en) | Passenger rail vehicle with a shunting drive | |
EP4032776A1 (en) | Energy-supplying double-decker carriage, rail vehicle and method of manufacturing a double-decker carriage | |
DE102004048993B4 (en) | System and method for controlling rail-bound vehicles, in particular trains, by means of a control center, depending on the condition of the travel path, in particular the available coefficient of friction | |
DE102015119331B4 (en) | Energy storage and recovery device | |
DE102009021945B4 (en) | Loading procedure for loading and unloading railway trains by lorry in a maximum of 12 minutes. | |
DE202011105560U1 (en) | Motor-driven land vehicle | |
DE1909203B2 (en) | Maneuvering device for railroad cars with an auxiliary track for a tow and brake car | |
DE102005026822B3 (en) | Method for braking a transport device esp. for heavy railway vehicles, uses drive device with coupling having variable coupling intensity for varying braking force | |
EP1429950A1 (en) | Method and device for positioning trailer cars | |
DE2146195A1 (en) | EQUIPMENT FOR MOVING AND CONTROLLING GOODS WAGONS WITH OWN DRIVE MOTOR MEASURED FOR MANUVERING OPERATION | |
EP2209690B1 (en) | Driving vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20140603 |