-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer rangiertechnischen Ablaufanlage, welche umfasst einen Ablaufberg, mindestens eine Weiche, mindestens einen in Bezug auf die Weiche bergwärts gelegenen und zu dieser beabstandeten Einlaufkontakt sowie eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung für Abläufe in Form von vom Ablaufberg ablaufenden Wagen oder Wagengruppen das Befahren des mindestens einen Einlaufkontakts erkennt und die mindestens eine Weiche in Abhängigkeit vom Befahren des Einlaufkontakts gegen Umstellen sperrt, sowie eine für einen solchen Betrieb eingerichtete rangiertechnische Ablaufanlage.
-
In rangiertechnischen Ablaufanlagen werden Wagen oder Wagengruppen, die auch als Abläufe bezeichnet werden, unter Nutzung der auf die Abläufe wirkenden Schwerkraft aus einem Berggleis über eine eine Mehrzahl von Weichen aufweisende Verteilzone in eine Mehrzahl von in Bezug auf das Berggleis tiefer liegenden Richtungsgleisen sortiert, wobei jedes Richtungsgleis zur Aufnahme von für ein bestimmtes Ziel adressierten Abläufen dient. Hierbei werden die Abläufe in Abhängigkeit von ihren jeweiligen ablaufspezifischen Roll- bzw Laufeigenschaften, ihrer jeweiligen Masse (bestehend aus Eigenanteil des jeweiligen Ablaufs und dessen Zuladung), den in der Ablaufanlage vorhandenen Neigungsverhältnissen und durch die Gleisführung bedingten Streckenwiderständen sowie den aktuellen klimatischen Verhältnissen im Bereich der Ablaufanlage (wie z.B. insbesondere Windrichtung und -stärke) mittels stationärer Bremsvorrichtungen verzögert. Neben der Bremsensteuerung erfolgt auch die Laufwegsteuerung, d.h. die Ansteuerung der Verteilweichen in der Verteilzone, für jeden Ablauf vollautomatisiert in einer zentralen Steuereinrichtung. Hierzu werden das Laufverhalten jedes Ablaufes und sonstige dieses Laufverhalten beeinflussende Parameter mit überwiegend sensorischen Mitteln erfasst und mittels der zentralen Steuereinrichtung Vorgaben zur Ansteuerung der im Laufweg des Ablaufs befindlichen Bremsvorrichtungen sowie Verteilweichen ermittelt, so dass die Abläufe die für sie jeweils vorgesehenen Zielpunkte in den Richtungsgleisen mit einer vorgebbaren Endgeschwindigkeit erreichen.
-
Hierbei werden zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Ablaufanlage die Verteilweichen während des kontinuierlichen Ablaufens von Wagen bzw. Wagengruppen gestellt; d.h. die Verteilweichen werden umgestellt, während sich die Abläufe schon im Zulauf auf die jeweilige Weiche befinden. Zur Realisierung möglichst kurzer Folgezeiten aufeinanderfolgender Abläufe sollen mittels schnelllaufender Weichenantriebe möglichst kurze Weichenumlaufzeiten realisiert werden. Dabei muss sichergestellt sein, dass vor Befahrung einer Weiche durch den nächstfolgenden Ablauf eine zum Umlaufen der Weiche ausreichende minimale Zeit vorhanden ist. Unter einem „Umlauf“ ist in diesem Kontext das Umstellen einer Weiche von einer ersten, in ein erstes Richtungsgleis leitenden Endlage in eine zweite, in ein zweites Richtungsgleis leitenden Endlage zu verstehen. Deshalb ist der Weichenantrieb gegen das Ausführen von Stellbefehlen gesperrt, sobald sich ein Ablauf so weit an die Weiche angenähert hat, dass er mit seiner in Ablaufrichtung vorauslaufenden ersten Achse in einen sich räumlich vor und nach der Weiche erstreckenden Sperrbereich eingefahren ist.
-
Zur Realisierung eines solchen Sperrbereiches ist es aus dem Stand der Technik bekannt, den Weichenantrieb mittels Einlauf- und Auslaufkontakten gegen ein Umlaufen zu sperren bzw. dann wieder zu entsperren. Hierzu sind ein in Bezug auf die Weiche bergwärts gelegener und zu dieser beabstandeter Einlaufkontakt sowie talwärts in jedem von der Weiche abzweigenden Gleisabschnitt jeweils ein Auslaufkontakt vorgesehen, die bei Befahrung durch einen Ablauf jeweils einen Schaltvorgang zum Sperren (Einlaufkontakt) bzw. Entsperren (Auslaufkontakt) des Weichenantriebs auslösen. Die Wegstrecke bzw. der Abstand zwischen dem Einlaufkontakt und der Zungenspitze der Verteilweiche wird als „Belegungslänge“ bezeichnet. Die Belegungslänge ist derart dimensioniert, dass ein unmittelbar vor Befahrung des Einlaufkontaktes durch einen Ablauf eingeleiteter Umstellvorgang der Weiche noch sicher zum Abschluss gebracht werden kann (die Weiche also in Endlage umlaufen kann), bevor derselbe Ablauf die Weiche erreicht. Somit ist der Einbauort des Einlaufkontakts im bergwärts vor der Weiche angeordneten Gleis derart zu wählen, dass die Zeit, in der ein Ablauf mit maximaler Geschwindigkeit diesen Belegungsabschnitt durchlaufen kann, der Umlaufzeit der Weiche entspricht. Die Belegungslänge ist somit eine für jede Verteilweiche eindeutig bestimmbare und fixe Größe.
-
Allerdings kann der Einlaufkontakt in der Praxis nicht immer an diesem idealen Einbauort (d.h. um die Belegungslänge zur Verteilweiche beabstandet) installiert werden, weil diese Örtlichkeit bspw. durch eine andere bauliche Einrichtung blockiert ist oder dort aus anderweitigen Gründen kein ausreichender Platz für eine Installation vorhanden ist. Da ein Verringern des Abstands des Einlaufkontakts zur Weiche aus oben dargelegten Notwendigkeiten zum Einhalten eines minimalen Abstandes nicht möglich ist, muss der Einbauort in Richtung bergwärts von der Weiche weg verschoben werden. Dies führt jedoch dazu, dass sich der Zeitraum, während dem die Weiche zwischen dem Befahren der Ein- und Auslaufkontakte durch einen Ablauf gegen Umstellen gesperrt ist, verlängert. Dies hat negative Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit der Ablaufanlage und die Kapazität der rangiertechnischen Ablaufanlage wird nicht vollständig ausgeschöpft.
-
Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer rangiertechnischen Ablaufanlage, welche umfasst einen Ablaufberg, mindestens eine Weiche, mindestens einen in Bezug auf die Weiche bergwärts gelegenen und zu dieser beabstandeten Einlaufkontakt sowie eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung für Abläufe in Form von vom Ablaufberg ablaufenden Wagen oder Wagengruppen das Befahren des mindestens einen Einlaufkontakts erkennt und die mindestens eine Weiche in Abhängigkeit vom Befahren des Einlaufkontakts gegen Umstellen sperrt, sowie eine für einen solchen Betrieb eingerichtete rangiertechnische Ablaufanlage bereitzustellen, welche eine flexiblere Wahl des Einbauortes des Einlaufkontaktes einer Verteilweiche ermöglicht, ohne dass es hierbei zu Einschränkungen der Ablaufleistung (d.h. der Anzahl von Abläufen je Zeiteinheit) kommt.
-
Dies wird in verfahrensorientierter Weise erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung das Sperren der Weiche um eine Verzögerungszeit nach Befahren des Einlaufkontakts durch einen Ablauf verzögert.
-
Auf diese Weise wird ein Betrieb der rangiertechnischen Ablaufanlage ermöglicht, bei der das Sperren des Weichenantriebs gegen ein Umlaufen erst mit einer zeitlichen Differenz nach Befahrung des Einlaufkontakts durch einen Ablauf erfolgt und der Einlaufkontakt in einem größeren Abstand (als der Belegungslänge) weiter bergwärts von der Weiche weg angeordnet werden kann. Dieser in Bezug auf die Belegungslänge vergrößerte Abstand zwischen Einbauort des Einlaufkontakts und der Verteilweiche wird nachfolgend als „Vorlauflänge“ bezeichnet. Es wird ein dynamisches Kriterium eingeführt, wonach bei Befahrung des Einlaufkontakts eine zusätzliche Zeit Δt = As/vmax bis zum Sperren der Weichen bzw. des Weichenantriebs gegen Umlaufen vergeht, wobei die Größe Δs den Abstand des Einlaufkontakts zur Belegungslänge (bzw. der Differenz zwischen Vorlauflänge und Belegungslänge) entspricht sowie die Größe vmax der maximalen Befahrungsgeschwindigkeit eines Ablaufs in diesem Abschnitt Δs entspricht. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise die Leistungsfähigkeit der Ablaufanlage verbessert werden, auch wenn die Installation des Einlaufkontaktes nicht am optimalen Ort (d.h. an dem um die Belegungslänge zur Verteilweiche beabstandeten Ort) möglich ist. Die Erfindung schlägt die Kompensation der Verlängerung des Laufwegabschnittes zwischen dem tatsächlichen Einbauort des Einlaufkontakts und der Zungenspitze der Verteilweiche durch eine Zeitverzögerung der mittels des Einlaufkontaktes ausgelösten Sperrung des Weichenumlaufs vor, wodurch eine gleichbleibende Leistungsfähigkeit der Ablaufanlage erreicht wird.
-
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass das Sperren der Weiche derart erfolgt, dass die Verzögerungszeit geringer ist als die Laufzeit des Ablaufs entlang eines Laufwegs zwischen einem Installationsort des Einlaufkontakts und einem zweiten in Bezug auf die Weiche bergwärts gelegenen und zu dieser um die Belegungslänge beabstandeten Ort. Eine solche Begrenzung der Verzögerungszeit auf einen Maximalwert verhindert ein zu spätes Sperren des Antriebs der Verteilweiche gegen Umstellen. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass sich die Erfindung auch auf den Grenzfall selbst erstreckt, wenn die Verzögerungszeit exakt gleich zu dem durch die Laufzeit des Ablaufs bestimmten Grenzwert ist.
-
Gemäß einer sinnvollen Weiterentwicklung des erfinderischen Grundkonzepts wird die Verzögerungszeit mittels einer Sensorik zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Ablaufs am Ort des Einlaufkontakts ermittelt. Mittels des sensorischen Erfassens der tatsächlichen Ist-Geschwindigkeit eines Ablaufs beim Befahren des Einlaufkontakts kann die Verzögerungszeit an diese angepasst werden. Auf diese Weise können zu lange Verzögerungszeiten vermieden werden und die Leistungsfähigkeit der Ablaufanlage wird zusätzlich verbessert.
-
Die Erfindung betrifft ferner in vorrichtungsorientierter Weise eine rangiertechnische Ablaufanlage, umfassend einen Ablaufberg, mindestens eine Weiche, mindestens einen in Bezug auf die Weiche bergwärts gelegenen und zu dieser beabstandeten Einlaufkontakt sowie eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, das Befahren des mindestens einen Einlaufkontakts durch Abläufe in Form von vom Ablaufberg ablaufenden Wagen oder Wagengruppen zu erkennen und die mindestens eine Weiche in Abhängigkeit vom Befahren des Einlaufkontakts gegen Umstellen zu sperren, welche ferner ein Mittel zum Verzögern des Sperrens der Weiche um eine Verzögerungszeit nach Befahren des Einlaufkontakts durch einen Ablauf umfasst.
-
Gemäß einer sinnvollen Ausgestaltung umfasst das Mittel zum Verzögern des Sperrens der Weiche ein Mittel zum Erfassen der Laufzeit des Ablaufs entlang eines Laufwegs zwischen einem Installationsort des Einlaufkontakts und einem zweiten in Bezug auf die Weiche bergwärts gelegenen und zu dieser um die Belegungslänge beabstandeten Ort. Eine solche Begrenzung der Verzögerungszeit auf einen Maximalwert verhindert ein zu spätes Sperren des Antriebs der Verteilweiche gegen Umstellen.
-
Eine sinnvolle Weiterentwicklung sieht vor, dass das Mittel zum Verzögern des Sperrens der Weiche eine Sensorik zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Ablaufs am Ort des Einlaufkontakts umfasst. Mittels einer solchen Sensorik kann die Verzögerungszeit an die tatsächliche Ist-Geschwindigkeit eines Ablaufs beim Befahren des Einlaufkontakts angepasst werden. Auf diese Weise werden zu lange Verzögerungszeiten vermieden und die Leistungsfähigkeit der Ablaufanlage wird zusätzlich verbessert.
-
Diese Sensorik zur Ermittlung der Geschwindigkeit ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante als Doppel-Schienenschalter ausgeführt, der zur Ermittlung der Befahrungs-Geschwindigkeit von Achsen eines Ablaufs eingerichtet ist. Auf diese Weise kann der Installationsaufwand reduziert werden, da die Funktion des Einlaufkontakts und die Funktion der Geschwindigkeits-Erfassung in denselben Schienenschalter integrierbar sind.
-
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1: schematischer Gleisplan einer Ablaufanlage in Seitenansicht mit Neigungsverhältnissen
- 2: Detail „A“ aus 1 gemäß bekanntem Stand der Technik in Draufsicht
- 3: Detail „A“ aus 1 gemäß Erfindung in Draufsicht
-
1 zeigt den Gleisplan einer typischen Ablaufanlage zum Verteilen von Güterwagen (50, 51) ausgehend von einem Berggleis bzw. Ablaufberg (10) in eine Mehrzahl von Richtungsgleisen in Seitenansicht mit den den einzelnen Anlagenteilen zugeordneten Neigungsverhältnissen. Diese weist zwischen Ablaufberg und Richtungsgleisen eine sich über eine Mehrzahl von Verteilweichen auffächernde Gleisanlage auf, die aus einer in Ablaufrichtung unmittelbar an den Ablaufberg (10) anschließenden Steilneigungszone, einer hieran anschließenden Zwischenneigungszone und einer im Wesentlichen ebenen Verteilzone aufgebaut ist. 2 und 3 zeigen eine in der Verteilzone angeordnete Verteilweiche als Detail „A“ in vergrößerter und vereinfachter Draufsicht. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist in 2 und 3 die einfachste aller möglichen Anlagenkonfigurationen dargestellt, bei der das Berggleis mittels einer Verteilweiche (23) in lediglich zwei Richtungsgleise (24, 25) aufgefächert ist. Es ist für den Fachmann unmittelbar verständlich, dass das nachfolgend erläuterte Grundkonzept der Erfindung ohne nennenswerte Modifikationen auf Ablaufanlagen mit einer Vielzahl solcher Verteilweichen und einer Vielzahl solcher Richtungsgleise übertragbar ist. Somit können 2 und 3 auch als auszugsweise Darstellungen eines größeren Spurplans mit einer Vielzahl solcher Verteilweichen bzw. Richtungsgleise interpretiert werden. Jeder Verteilweiche (23) sind ein bergwärts angeordneter Einlaufkontakt (231) sowie talseitig angeordnete Auslaufkontakte (242, 252) zugeordnet, wobei jedes von der Verteilweiche (23) abzweigende Richtungsgleis (24, 25) jeweils einen Auslaufkontakt (242, 252) aufweist. Die Ein- und Auslaufkontakte (231, 242, 252) sind dazu eingerichtet, bei Befahrung durch eine Achse bzw. ein Rad des Ablaufs (50) einen Schaltvorgang in einer Steuerungseinrichtung (100) der Ablaufanlage auszulösen, wobei der durch den Einlaufkontakt (231) bewirkte Schaltvorgang in der Steuerungseinrichtung (100) ein Sperren des Umlaufens der Verteilweiche (23) von einer ersten in einer zweiten Endlage auslöst (z.B. durch Sperren der Ansteuerung des Stellmotors) und der durch einen Auslaufkontakt (242, 252) bewirkte Schaltvorgang eine Aufhebung dieser Sperrung bewirkt.
-
Die Auslaufkontakte (242, 252) sind im Kontext dieses Ausführungsbeispiels nur schematisch dargestellt. In gattungsgemäßen vollautomatischen Ablaufanlagen ist jeder Auslaufkontakt als serielle Anordnung eines ersten Wirkzonenkontakts und eines zweiten Grenzzeichenkontakts ausgeführt. Der Wirkzonenkontakt befindet sich im Bereich des ersten Schwellenfachs, in dem die Weichenzunge der zugehörigen Verteilweiche (23) fest gelagert ist. Im Regelbetrieb der Ablaufanlage wird nur das Freifahren der Wirkzone (d.h. also des beweglichen Teils der Weichenzunge) überprüft. Der Grenzzeichenkontakt befindet sich auf Höhe des Grenzzeichens, dessen Lage durch die Lichtraum-Profilfreiheit der beiden von der Verteilweiche abzweigenden Gleisstränge definiert ist. Nur in Sonderfällen (z.B. bei Abläufen, die als „Schlechtläufer“ erkannt sind) wird die Grenzzeichenfreiheit überprüft. Unter „Grenzzeichenfreiheit“ ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass ein in das zweite Richtungsgleis einlaufender nachfolgender zweiter Ablauf keinen Eckstoß bzw. Berührkontakt in Bezug auf einen in das erste Richtungsgleis eingelaufenen und dort zum Stillstand gekommenen zeitlich früheren ersten Ablauf verursachen kann.
-
Gemäß der in 2 dargestellten aus dem Stand der Technik bekannten Konfiguration der Ablaufanlage ist der Einlaufkontakt um eine Belegungslänge (s1) zur Verteilweiche (23) beabstandet. Die Abstände der talseitigen Auslaufkontakte (242, 252) sind im Kontext der Erfindung ohne Belang; in der Praxis ist deren Abstand derart, dass der durch sie ausgelöste Schaltvorgang erst dann erfolgt, wenn der zugehörige Ablauf wirk- und grenzzeichenfrei in das zugehörige Richtungsgleis eingelaufen ist.
-
Gemäß der in 3 dargestellten erfindungsgemäßen Konfiguration der Ablaufanlage ist der Einlaufkontakt (231) um einen Belegungsabschnitt (s2) zur Verteilweiche (23) beabstandet, wobei die Länge des Belegungsabschnitts (s2) um ein Verlängerungsmaß Δs größer als die Belegungslänge (s1) ausgeführt ist. Die Verteilweiche (23) ist mit einem schnell laufenden Antrieb ausgestattet, so dass ein vollständiger Umlauf der Weiche von einer ersten Endlage, in der ein die Weiche passierender erster Ablauf (50) in das erste (hier: linke) Richtungsgleis (24) gelenkt wird, in eine zweite Endlage, in der ein die Weiche passierender zweiter Ablauf (51) in das zweite (hier: rechte) Richtungsgleis (25) gelenkt wird, in 0,5 Sekunden vollzogen wird. Zusätzlich sind für antriebsbedingte System- und Schaltzeiten noch weitere 0,25 Sekunden erforderlich. Unter der Annahme einer maximalen Geschwindigkeit des Ablaufs (50) von vmax = 8 m/s im Laufwegabschnitt zwischen Einlaufkontakt (231) und Zungenspitze der Verteilweiche (23) beträgt die Belegungslänge (s1) für diese Verteilweiche (23) exakt 6 Meter (s1 = 0,75 s * 8 m/s = 6 m). Der Installationsort des Einlaufkontakts (231) ist um das Maß des Belegungsabschnitts (s2) von der Verteilweiche (23) beabstandet, welcher um das Maß Δs gegenüber der Belegungslänge (s1) vergrößert ist. Mittels eines Verzögerungsgliedes in der Steuerungseinrichtung (100) wird die Sperrung des Antriebs der Verteilweiche (23) gegen Umstellen um eine Verzögerungszeit Δt verzögert, wobei diese Verzögerungszeit mittels der Bewegungsgleichung Δt = Δs / vist ermittelt und die Geschwindigkeit des Ablaufs (50) vist am Ort des Einlaufkontakts (231) mittels eines Sensors (101) gemessen wird. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Integration des Geschwindigkeits-Sensors in den Einlaufkontakt möglich.
-
Die Leistungsfähigkeit der Ablaufanlage ist trotz des gegenüber der Belegungslänge (s1) weiter von der Verteilweiche (23) beabstandeten Einlaufkontakts (231) nicht verringert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Ablaufberg
- 23
- Verteilweiche
- 231
- Einlaufkontakt
- 24, 25
- Richtungsgleise
- 242
- Auslaufkontakt des Richtungsgleises (24)
- 252
- Auslaufkontakt des Richtungsgleises (25)
- 50,51
- Abläufe
- 100
- Steuereinrichtung
- 101
- Geschwindigkeitssensor
- s1
- erster Belegungsabschnitt mit Belegungslänge
- s2
- zweiter Belegungsabschnitt mit Vorlauflänge
- Δs
- Differenzmaß zwischen Belegungs- und Vorlauflänge
