DE102022111775A1

DE102022111775A1 - METHOD FOR CONTROLLING A CONTROLLER CLUTCH OF A FIRST RAIL VEHICLE AND A CONTROL DEVICE FOR A CONTROLLER CLUTCH OF A FIRST RAIL VEHICLE

Info

Publication number: DE102022111775A1
Application number: DE102022111775.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Mampel
Original assignee: Deutsche Bahn AG
Current assignee: Deutsche Bahn AG
Priority date: 2022-05-11
Filing date: 2022-05-11
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer steuerbaren Kupplung eines ersten Schienenfahrzeugs sowie eine Steuerungseinrichtung einer steuerbaren Kupplung eines ersten Schienenfahrzeuges. Dieses soll einen kostengünstigen sowie zuverlässigen Betrieb von Rangieranlagen auch bei Nutzung durch Schienenfahrzeuge mit automatischen steuerbaren Kupplungen ermöglichen. Dies wird erfindungsgemäß in vorrichtungsorientierter Weise dadurch erreicht, dass die Steuerungseinrichtung umfasst ein sensorisches Mittel zum kontinuierlichen Detektieren der Anwesenheit eines zweiten Schienenfahrzeugs im räumlichen Nahfeld der Kupplung des ersten Schienenfahrzeugs, sowie eine Vorrichtung zum Erfassen einer vom ersten Schienenfahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, wobei das sensorische Mittel eingerichtet ist zum Ausgeben eines Startsignals an die Vorrichtung zum Erfassen der Wegstrecke bei Abwesenheit des zweiten Schienenfahrzeugs, und die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist zum Auslösen von Steuersignalen zum Überführen der Kupplung in eine kuppelreife Stellung bei Erreichen eines Grenzwertes des zurückgelegten Wegs des ersten Schienenfahrzeuges.The invention relates to a method for controlling a controllable clutch of a first rail vehicle and a control device for a controllable clutch of a first rail vehicle. This is intended to enable cost-effective and reliable operation of shunting systems, even when used by rail vehicles with automatic controllable couplings. This is achieved according to the invention in a device-oriented manner in that the control device comprises a sensory means for continuously detecting the presence of a second rail vehicle in the spatial near field of the coupling of the first rail vehicle, as well as a device for detecting a distance traveled by the first rail vehicle, the sensory means being set up is to output a start signal to the device for detecting the distance traveled in the absence of the second rail vehicle, and the control device is set up to trigger control signals to transfer the coupling into a position ready for coupling when a limit value of the distance traveled by the first rail vehicle is reached.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer steuerbaren Kupplung eines ersten Schienenfahrzeugs sowie eine Steuerungseinrichtung einer steuerbaren Kupplung eines ersten Schienenfahrzeuges.The invention relates to a method for controlling a controllable clutch of a first rail vehicle and a control device for a controllable clutch of a first rail vehicle.

In den Zugbildungsanlagen des Schienengüterverkehrs werden Wagen oder Wagengruppen entweder im sogenannten „Ablaufbetrieb“ unter Ausnutzung der natürlichen Schwerkraft über einen sogenannten „Ablaufberg“ aus einem sog. „Berggleis“ oder - dort wo solche Ablaufberge aus topographischen Gründen nicht vorhanden sind - im sogenannten „Abstoßbetrieb“ in der Ebene durch kurzzeitiges Beschleunigen mittels eines motorisch angetriebenen Rangiermittels (in der Regel einer Rangierlokomotive) aus einem sog. „Ausziehgleis“ über jeweils eine eine Mehrzahl von Weichen aufweisende Verteilzone in eine Mehrzahl von Richtungsgleisen sortiert, wobei jedes Richtungsgleis zur Aufnahme von für ein bestimmtes Ziel adressierten Wagen bzw. Wagengruppen dient. In beiden Fällen durchlaufen die in die Richtungsgleise zu verteilenden Wagen bzw. Wagengruppen - nachdem sie sich durch Abdrücken über den Scheitelpunkt des Ablaufberges oder durch Abbremsen der abstoßenden Rangierlok von der zu rangierenden Wagensäule gelöst haben - einen freien Lauf durch die Verteilzone in das jeweilige Richtungsgleis. Hierbei werden sie mittels stationärer (d.h. den Gleisen zugeordneter) Bremsvorrichtungen oder Hemmschuhen bedarfsweise derart verzögert, dass sie die für sie jeweils vorgesehenen Zielpunkte in den Richtungsgleisen mit einer für das Kuppeln notwendigen Endgeschwindigkeit erreichen. Die Abbremsung der Fahrzeuge erfolgt dabei in Abhängigkeit von ihren jeweiligen fahrzeugspezifischen Roll- bzw Laufeigenschaften, ihrer jeweiligen Masse (bestehend aus Eigenanteil des jeweiligen Fahrzeugs und dessen Zuladung), den in der Zugbildungsanlage vorhandenen Neigungsverhältnissen und durch die Gleisführung bedingten Streckenwiderständen sowie den aktuellen klimatischen Verhältnissen im Bereich der Zugbildungsanlage (wie z.B. insbesondere Windrichtung und -stärke). Solche Zugbildungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden oft vollautomatisiert betrieben. Neben der vorgenannten Bremsensteuerung erfolgt meist auch die Laufwegsteuerung, d.h. die Ansteuerung der Verteilweichen in der Verteilzone, für jeden Ablauf vollautomatisiert in der zentralen Steuerungseinrichtung der Zugbildungsanlage.In the train formation systems of rail freight transport, wagons or groups of wagons are moved either in the so-called "departure operation" using natural gravity over a so-called "departure ridge" from a so-called "mountain track" or - where such humps do not exist for topographical reasons - in the so-called "repulsion operation". " on the level by briefly accelerating using a motor-driven shunting device (usually a shunting locomotive) from a so-called "pull-out track" sorted into a plurality of directional tracks via a distribution zone each having a plurality of switches, each directional track being used to accommodate one is used for wagons or groups of wagons addressed to a specific destination. In both cases, the wagons or groups of wagons to be distributed to the directional tracks - after they have separated from the column of wagons to be shunted by pushing over the apex of the hump or by braking the repelling shunting locomotive - run freely through the distribution zone into the respective directional track. If necessary, they are decelerated by means of stationary braking devices or brake shoes (i.e. assigned to the tracks) in such a way that they reach the target points intended for them in the directional tracks with a final speed necessary for coupling. The braking of the vehicles depends on their vehicle-specific rolling or running characteristics, their respective mass (consisting of the vehicle's own share and its payload), the inclination conditions in the train formation system and the route resistance caused by the track layout as well as the current climatic conditions in the Area of the train formation system (such as, in particular, wind direction and strength). Such train formation systems are known from the prior art and are often operated fully automatically. In addition to the aforementioned brake control, route control, i.e. the control of the distribution switches in the distribution zone, is usually also carried out fully automatically for each process in the central control device of the train formation system.

In beiden Arten von Zugbildungsanlagen (d.h. sowohl im Ablaufbetrieb als auch im Abstoßbetrieb) müssen die Wagen bzw. Wagengruppen vor dem Ablaufen bzw. Abstoßen selbstverständlich entkuppelt sein, sofern sie in unterschiedliche Richtungsgleise verteilt werden sollen. Schienenfahrzeuge mit automatisierten Kupplungen sehen hierzu einen ersten Betriebs-Modus der Kupplungen in Form einer sogenannten Löse- bzw. Pufferstellung vor, bei der die Kupplungen zweier benachbarter Schienenfahrzeuge aus ihrem gegenseitigen Eingriff gelöst sind und somit zwischen beiden Fahrzeugen nur noch Druckkräfte übertragbar sind. Vor bzw. während der Durchführung eines Zugbildungsvorgangs in vorgenannten Zugbildungsanlagen werden deshalb die Kupplungen der Schienenfahrzeuge an den hierfür vorgesehenen Trennstellen in der Wagensäule des rangiertechnisch aufzulösenden Zugverbandes entkuppelt und in die vorgenannte Löse- bzw. Pufferstellung gebracht. Auf diese Weise wird die Wagensäule in eine Mehrzahl von „Zerlegeeinheiten“ aufgeteilt. Unter einer „Wagensäule“ ist in diesem Kontext der bisherige Zugverband der zur Zugbildung vorgesehenen Schienenfahrzeuge gemäß einer ersten Zusammenstellung und Reihung der Fahrzeuge vor deren Verteilung in die Richtungsgleise zu verstehen. Eine „Zerlegeeinheit“ kann auch eine Mehrzahl von Schienenfahrzeugen umfassen, die während der Zugbildung untereinander gekuppelt bleiben und gemeinsam durch die Verteilzone der Zugbildungsanlage in ein Richtungsgleis bewegt werden.In both types of train formation systems (i.e. both in departure mode and in push-off mode), the wagons or groups of wagons must of course be uncoupled before departure or push-off if they are to be distributed to different directional tracks. For this purpose, rail vehicles with automated couplings provide a first operating mode of the couplings in the form of a so-called release or buffer position, in which the couplings of two adjacent rail vehicles are released from their mutual engagement and thus only pressure forces can be transferred between the two vehicles. Before or during the implementation of a train formation process in the aforementioned train formation systems, the couplings of the rail vehicles are therefore uncoupled at the separation points provided for this purpose in the car column of the train set to be broken up for shunting purposes and brought into the aforementioned release or buffer position. In this way, the wagon column is divided into a number of “disassembly units”. In this context, a “car column” is understood to mean the previous train set of rail vehicles intended to form the train according to an initial compilation and ordering of the vehicles before they are distributed to the directional tracks. A “dismantling unit” can also include a plurality of rail vehicles that remain coupled to one another during train formation and are moved together through the distribution zone of the train formation facility into a directional track.

In der Regel wird im Ablaufbetrieb eine solche Entkupplung schon in einem Einfahrgleis der Ablaufanlage durchgeführt, so dass die Zerlegeeinheiten bereits mit an den Trennstellen entkuppelten Kupplungen in das Berggleis gedrückt werden und dort keine Unterbrechungen zum Entkuppeln mehr erforderlich sind. Auf diese Weise wird ein quasi-kontinuierliches Abdrücken der Zerlegeeinheiten ermöglicht. Im Abstoßbetrieb werden die Trennstellen erst unmittelbar vor dem Abstoßvorgang hinter der jeweils abzustoßenden Zerlegeeinheit gesetzt. Während des Abdrückens bzw. Abstoßens befinden sich die Kupplungen an den in Ablauf- bzw. Abstoßrichtung jeweils vordersten und hintersten Fahrzeugenden jeder Zerlegeeinheit (d.h. die in Bewegungsrichtung jeder Zerlegeeinheit vorauslaufenden vordere Kupplung des ersten Fahrzeugs und die in Bewegungsrichtung nachlaufenden hintere Kupplung des letzten Fahrzeugs jeder Zerlegeeinheit) in Löse- bzw. Pufferstellung. Es ist jedoch erforderlich, dass diese Kupplungen während des freien Laufes jeder Zerlegeeinheit aus diesem ersten Betriebs-Modus wieder zurück in eine kuppelreife Stellung überführt werden, damit ein ordnungsgemäßes Kuppeln der Zerlegeeinheiten in den Richtungsgleisen der Zugbildungsanlage möglich ist. Diese Rück-Überführung der Kupplungen in eine kuppelreife Stellung muss bis zum Erreichen der vorgesehenen Zielpunkte in den Richtungsgleisen abgeschlossen sein.
Unter einer „kuppelreifen Stellung“ ist in diesem Kontext eine solche Stellung der Kupplung zu verstehen, bei der die Kupplung eines ersten Fahrzeugs durch mechanischen Kontakt mit einer zweiten Kupplung eines weiteren Fahrzeugs selbsttätig in eine gekuppelte Stellung übergehen kann, so dass erstes und zweites Fahrzeug hierdurch miteinander gekuppelt sind. Es versteht sich von selbst, dass hierunter nicht nur das rein mechanische Kuppeln der beiden Fahrzeuge zu verstehen ist, sondern insbesondere auch das Verbinden von elektrischen oder sonstigen Leitungen (Datenleitungen, Pneumatik etc...) zwischen den beiden Fahrzeugen.
Aus DE 44 41 396 C1 ist hierzu der Vorschlag bekannt, die Kupplungen von Fahrzeugen mit fahrzeugeigenen Signalleitungen zu versehen, mittels denen durchgängige Signalpfade zwischen benachbarten Fahrzeugen eines gekuppelten Fahrzeug-Verbands herstellbar sind und über die nach Ablauf einer voreinstellbaren zeitlichen Verzögerung, beginnend mit dem Schalten der jeweiligen Kupplung in die Löse-Stellung, ein Signal zur Rückstellung der jeweils vordersten und hintersten Kupplungen des Fahrzeug-Verbands in die kuppelreife Stellung übertragen wird. Dies hat sich in der Praxis jedoch als wenig zuverlässig erwiesen. Zusätzlich ist ein großer fahrzeugseitiger Verkabelungsaufwand nötig.As a rule, such uncoupling is carried out in an entry track of the uncoupling system during run-off operation, so that the dismantling units are already pressed into the mountain track with the couplings uncoupled at the separation points and there are no longer any interruptions required for uncoupling. In this way, a quasi-continuous pressing of the disassembly units is made possible. In push-off operation, the separation points are only set behind the dismantling unit to be pushed off immediately before the push-off process. During the push-off or push-off, the couplings are located at the front and rearmost vehicle ends of each disassembly unit in the direction of discharge or push-off (ie the front coupling of the first vehicle leading in the direction of movement of each disassembly unit and the rear coupling of the last vehicle of each disassembly unit trailing in the direction of movement ) in release or buffer position. However, it is necessary that these couplings are transferred back to a position ready for coupling during the free running of each dismantling unit from this first operating mode, so that proper coupling of the dismantling units in the directional tracks of the train formation system is possible. This transfer of the couplings back into a position ready for coupling must be completed by the time the intended destination points in the directional tracks are reached.
In this context, a “clutch-ready position” is to be understood as meaning a position of the clutch in which the clutch of a first vehicle is through Mechanical contact with a second clutch of another vehicle can automatically transition into a coupled position, so that the first and second vehicles are thereby coupled to one another. It goes without saying that this does not only mean the purely mechanical coupling of the two vehicles, but in particular also the connection of electrical or other lines (data lines, pneumatics, etc.) between the two vehicles.
Out of DE 44 41 396 C1 In this regard, the proposal is known to provide the couplings of vehicles with vehicle-specific signal lines, by means of which continuous signal paths between neighboring vehicles of a coupled vehicle association can be created and via which, after a presettable time delay has elapsed, starting with the respective clutch being switched into the release position, a signal is transmitted to reset the front and rear clutches of the vehicle association into the clutch-ready position. However, this has proven to be unreliable in practice. In addition, a large amount of cabling is required on the vehicle side.

Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung einer steuerbaren Kupplung eines ersten Schienenfahrzeugs sowie eine Steuerungseinrichtung einer steuerbaren Kupplung eines ersten Schienenfahrzeuges bereitzustellen, welche die vorgenannten Nachteile überwinden und einen kostengünstigen sowie zuverlässigen Betrieb auch bei Nutzung durch Schienenfahrzeuge mit automatischen steuerbaren Kupplungen ermöglichen.The invention is therefore based on the technical task of providing a method for controlling a controllable clutch of a first rail vehicle and a control device for a controllable clutch of a first rail vehicle, which overcome the aforementioned disadvantages and provide cost-effective and reliable operation even when used by rail vehicles with automatic controllable clutches make possible.

Dies wird erfindungsgemäß in verfahrensorientierter Hinsicht dadurch gelöst, dass mittels eines sensorischen Mittels kontinuierlich die Anwesenheit eines zweiten Schienenfahrzeugs im räumlichen Nahfeld der mindestens einen steuerbaren Kupplung des ersten Schienenfahrzeugs detektiert und bei dessen Abwesenheit ein Startsignal an eine Vorrichtung zum Erfassen der vom ersten Schienenfahrzeug ab dem Empfangen des Startsignals zurückgelegten Wegstrecke ausgegeben wird, sowie bei Erreichen eines Grenzwerts des ab dem Startsignal zurückgelegten Wegs des ersten Schienenfahrzeugs Steuersignale zum Überführen der steuerbaren Kupplung in eine kuppelreife Stellung ausgelöst werden.This is achieved according to the invention from a method-oriented point of view in that the presence of a second rail vehicle in the spatial near field of the at least one controllable coupling of the first rail vehicle is continuously detected by means of a sensory means and, in its absence, a start signal is sent to a device for detecting the movement of the first rail vehicle from the moment it is received The distance traveled by the start signal is output, and when a limit value of the distance traveled by the first rail vehicle from the start signal is reached, control signals for transferring the controllable coupling into a position ready for coupling are triggered.

Die Erfindung ermöglicht ein autonomes Umschalten der Kupplungen eines ersten Schienenfahrzeuges von der Pufferstellung in die kuppelreife Stellung sobald dieses Schienenfahrzeug sich nicht nur von der Wagensäule räumlich getrennt hat, sondern zusätzlich auch eine gewisse Wegstrecke im Bereich des freien Laufs durch die Verteilzone einer Zugbildungsanlage zurückgelegt hat. Diese Wegstrecke wird mittels einer dafür geeigneten Vorrichtung ermittelt, beispielsweise mittels eines fahrzeugbasierten Odometers. Als auslösendes Ereignis für dessen Aktivierung, d.h. für die Initiierung der Wegstreckenermittlung, sieht die Erfindung das Überschreiten eines Abstands-Grenzwertes zwischen dem ersten Schienenfahrzeug und einem zu diesem ursprünglich benachbarten zweiten Schienenfahrzeug vor. Ein solcher Abstand stellt sich ein, sobald sich die Trennstelle zwischen dem ersten Schienenfahrzeug und dem zweiten Schienenfahrzeug (bzw. der restlichen noch nicht rangiertechnisch behandelten Wagensäule) unter Einfluss der auf das erste Schienenfahrzeug in der Gefällezone einer Ablaufanlage oder durch Abstoßen mittels einer Rangierlok in einer ebenen rangiertechnischen Anlage einwirkenden Beschleunigung vergrößert.
In bevorzugter Weise wird die Anwesenheit des zweiten Schienenfahrzeugs im räumlichen Nahfeld des ersten Schienenfahrzeugs durch ein sensorisches Mittel erfasst, welches die Anwesenheit der in Richtung auf das erste Schienenfahrzeug orientierten Kupplung des zweiten Schienenfahrzeugs überwacht oder dessen räumliche Entfernung zum ersten Schienenfahrzeug. Hierzu können grundsätzlich eine Vielzahl von physikalischen Sensortechnologien in Betracht gezogen werden, wie z.B. Laser-Abstandsmessung, Ultraschall-Sensorik, Radar etc..The invention enables the couplings of a first rail vehicle to be switched autonomously from the buffer position to the coupling-ready position as soon as this rail vehicle has not only separated spatially from the carriage column, but has also traveled a certain distance in the area of free running through the distribution zone of a train formation system. This route is determined using a suitable device, for example using a vehicle-based odometer. The invention provides that a distance limit value between the first rail vehicle and a second rail vehicle originally adjacent to it is exceeded as the triggering event for its activation, ie for the initiation of the route determination. Such a distance occurs as soon as the separation point between the first rail vehicle and the second rail vehicle (or the remaining car column that has not yet been treated for shunting) is under the influence of the on the first rail vehicle in the gradient zone of a drain system or by being pushed off by a shunting locomotive in one The acceleration acting on the level shunting system is increased.
Preferably, the presence of the second rail vehicle in the spatial near field of the first rail vehicle is detected by a sensory means which monitors the presence of the coupling of the second rail vehicle oriented in the direction of the first rail vehicle or its spatial distance from the first rail vehicle. In principle, a variety of physical sensor technologies can be considered for this purpose, such as laser distance measurement, ultrasonic sensors, radar, etc.

Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln ein zuverlässiges Umstellen der Kupplungen in eine kuppelreife Stellung vor Erreichen der Zielposition im Richtungsgleis einer Zugbildungsanlage realisiert werden, ohne dass hierzu der Einbau von Signalleitungen (z.B. ein Zugbus o.ä.) in die Schienenfahrzeuge oder bauliche Einrichtungen im Bereich der Gleisanlage der Zugbildungsanlage erforderlich sind. Die Erfindung schließt die letzte verbleibende technologische Lücke für eine durchgängig automatisierte Zugbildung von Schienenfahrzeugen mit automatisierten Zugkupplungen. Die Leistungsfähigkeit automatisierter Zugbildungsanlage wird durch die Einführung automatisierter Zugkupplungen nicht reduziert, sondern sogar positiv beeinflusst. Die Erfindung ermöglicht einen Umstellungsvorgang der Kupplung in die kuppelreife Stellung mit einem hinreichend guten Ortsbezug. Auf diese Weise kann ein zu frühes oder zu spätes Umstellen mit jeweils negativen Auswirkungen auf den Ablauf des Rangiervorgangs vermieden werden. Dies betrifft sowohl ein zu frühes Umstellen, welches beispielsweise zu einem unerwünschten Einkuppeln der gelösten automatischen Kupplungen während des Anrückens zu einem Ablaufberg führen könnte, als auch ein zu spätes Umstellen, welches beispielsweise zu einem Nicht-Einkuppeln der in den Richtungsgleisen einlaufenden Schienenfahrzeuge führen könnte. Zugleich ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine ungewollte Trennung zwischen einer Mehrzahl von gemeinsam (d.h. in untereinander gekuppeltem Zustand) zu rangierenden Schienenfahrzeugen ausgeschlossen, da in jedem Fall ausschließlich auf das Umstellen der Kupplung in die kuppelreife Stellung gerichtete Steuerbefehle zur Anwendung kommen. Schienenfahrzeug-Kupplungen, die sich in einem gekuppelten Zustand befinden, werden von solchen Steuerbefehlen nicht wirksam beeinflusst.In this way, simple means can be used to reliably change the couplings into a coupling-ready position before reaching the target position in the directional track of a train formation system, without having to install signal lines (e.g. a train bus or similar) in the rail vehicles or structural facilities Area of the track system of the train formation facility is required. The invention closes the last remaining technological gap for fully automated train formation of rail vehicles with automated train couplings. The performance of automated train formation systems is not reduced by the introduction of automated train couplings, but is actually positively influenced. The invention enables the clutch to be changed into the clutch-ready position with a sufficiently good location reference. In this way, changing over too early or too late, with negative effects on the shunting process, can be avoided. This applies to both a changeover that is too early, which could, for example, lead to undesirable engagement of the released automatic couplings while approaching a hump, as well as a changeover that is too late, which could, for example, lead to non-engagement of the rail vehicles arriving on the directional tracks. At the same time, by means of the method according to the invention, an unwanted separation between a plurality of common (ie coupled with one another) is achieved peltem state) to shunt rail vehicles is excluded, since in any case only control commands aimed at changing the coupling into the coupling-ready position are used. Rail vehicle couplings that are in a coupled state are not effectively influenced by such control commands.

Die Erfindung sieht weiters vor, dass die Steuersignale zum Überführen der mindestens einen Kupplung in eine kuppelreife Stellung zusätzlich bei Erreichen eines Zeit-Grenzwerts ab dem Startsignal ausgelöst werden. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit der Vorrichtungen weiter erhöht werden, indem ein zeitlich zu frühes Umstellen bei Schienenfahrzeugen, die besonders schnell durch die rangiertechnische Anlage laufen, vermieden wird.The invention further provides that the control signals for transferring the at least one clutch into a clutch-ready position are additionally triggered when a time limit value is reached from the start signal. In this way, the reliability of the devices can be further increased by avoiding early switching on rail vehicles that run particularly quickly through the shunting system.

In vorrichtungsorientierter Hinsicht wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuerungseinrichtung umfasst:

▪ ein sensorisches Mittel zum kontinuierlichen Detektieren der Anwesenheit eines zweiten Schienenfahrzeugs im räumlichen Nahfeld der Kupplung des ersten Schienenfahrzeugs,
▪ sowie eine Vorrichtung zum Erfassen einer vom ersten Schienenfahrzeug zurückgelegten Wegstrecke,

wobei das sensorische Mittel eingerichtet ist zum Ausgeben eines Startsignals an die Vorrichtung zum Erfassen der Wegstrecke bei Abwesenheit des zweiten Schienenfahrzeugs, und die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist zum Auslösen von Steuersignalen zum Überführen der Kupplung in eine kuppelreife Stellung bei Erreichen eines Grenzwertes des zurückgelegten Wegs des ersten Schienenfahrzeuges.From a device-oriented perspective, the aforementioned task is achieved in that the control device comprises:

▪ a sensory means for continuously detecting the presence of a second rail vehicle in the spatial proximity of the coupling of the first rail vehicle,
▪ and a device for recording a distance traveled by the first rail vehicle,

wherein the sensory means is set up to output a start signal to the device for detecting the distance traveled in the absence of the second rail vehicle, and the control device is set up to trigger control signals for transferring the coupling into a position ready for coupling when a limit value of the distance traveled by the first rail vehicle is reached .

Die Erfindung ermöglicht ein autonomes Umschalten der Kupplungen eines ersten Schienenfahrzeuges von der Pufferstellung in die kuppelreife Stellung sobald dieses Schienenfahrzeug sich nicht nur von der Wagensäule räumlich getrennt hat, sondern zusätzlich auch eine gewisse Wegstrecke im Bereich des freien Laufs durch die Verteilzone einer Zugbildungsanlage zurückgelegt hat. Diese Wegstrecke wird mittels einer dafür geeigneten Vorrichtung ermittelt, beispielsweise mittels eines fahrzeugbasierten Odometers. Als auslösendes Ereignis für dessen Aktivierung, d.h. für die Initiierung der Wegstreckenermittlung, sieht die Erfindung das Überschreiten eines Abstands-Grenzwertes zwischen dem ersten Schienenfahrzeug und einem zu diesem ursprünglich benachbarten zweiten Schienenfahrzeug vor. Ein solcher Abstand stellt sich ein, sobald sich die Trennstelle zwischen dem ersten Schienenfahrzeug und dem zweiten Schienenfahrzeug (bzw. der restlichen noch nicht rangiertechnisch behandelten Wagensäule) unter Einfluss der auf das erste Schienenfahrzeug in der Gefällezone einer Ablaufanlage oder durch Absto-ßen mittels einer Rangierlok in einer ebenen rangiertechnischen Anlage einwirkenden Beschleunigung vergrößert. Ein fehlendes Detektionssignal des zweiten Schienenfahrzeugs durch das sensorische Mittel des ersten Schienenfahrzeugs initiiert die Vorrichtung zur Erfassung der vom ersten Schienenfahrzeugs zurückgelegten Wegstrecke; bei deren Grenzwert-Erreichung erfolgt die Ausgabe von Steuersignalen zur Überführung der Kupplung des ersten Schienenfahrzeugs in eine kuppelreife Stellung.The invention enables the couplings of a first rail vehicle to be switched autonomously from the buffer position to the coupling-ready position as soon as this rail vehicle has not only separated spatially from the carriage column, but has also traveled a certain distance in the area of free running through the distribution zone of a train formation system. This route is determined using a suitable device, for example using a vehicle-based odometer. As a triggering event for its activation, i.e. for the initiation of the route determination, the invention provides for the exceeding of a distance limit value between the first rail vehicle and a second rail vehicle originally adjacent to it. Such a distance occurs as soon as the separation point between the first rail vehicle and the second rail vehicle (or the remaining car column that has not yet been treated for shunting) is under the influence of the on the first rail vehicle in the gradient zone of a drainage system or by being pushed off by a shunting locomotive The acceleration acting in a flat shunting system is increased. A missing detection signal of the second rail vehicle by the sensory means of the first rail vehicle initiates the device for detecting the distance traveled by the first rail vehicle; When the limit value is reached, control signals are issued to transfer the coupling of the first rail vehicle into a position ready for coupling.

In bevorzugter Weise wird die Anwesenheit des zweiten Schienenfahrzeugs im räumlichen Nahfeld des ersten Schienenfahrzeugs durch ein sensorisches Mittel erfasst, welches die Anwesenheit der in Richtung auf das erste Schienenfahrzeug orientierten Kupplung des zweiten Schienenfahrzeugs überwacht oder dessen räumliche Entfernung zum ersten Schienenfahrzeug. Hierzu können grundsätzlich eine Vielzahl von physikalischen Sensortechnologien in Betracht gezogen werden, wie z.B. Laser-Abstandsmessung, Ultraschall-Sensorik, Radar etc..Preferably, the presence of the second rail vehicle in the spatial near field of the first rail vehicle is detected by a sensory means which monitors the presence of the coupling of the second rail vehicle oriented in the direction of the first rail vehicle or its spatial distance from the first rail vehicle. In principle, a variety of physical sensor technologies can be considered for this purpose, such as laser distance measurement, ultrasonic sensors, radar, etc.

Auch hierbei ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist zum Überführen der Kupplung in eine kuppelreife Stellung bei zusätzlichem Erreichen eines Zeit-Grenzwertes ab Ausgeben des Startsignals an die Vorrichtung zur Erfassung der Wegstrecke.Here, too, it is provided that the control device is set up to transfer the clutch into a position ready for coupling when a time limit value is also reached from the start signal being output to the device for detecting the distance.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1: schematische Darstellung der Steuerungseinrichtung einer steuerbaren Kupplung;

The present invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and associated drawings. It shows:

1 : schematic representation of the control device of a controllable clutch;

Schienenfahrzeuge weisen üblicherweise an beiden Stirnseiten jeweils eine Kupplung auf, über die eine mechanische Verbindung zu benachbarten Schienenfahrzeugen möglich ist. Zur Vermeidung manueller Kupplungs- und Entkupplungsvorgänge sind steuerbare Kupplungen bekannt, welche eine Automatisierung der Zugbildung ermöglichen. Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung einer solchen steuerbaren Kupplung eines ersten Schienenfahrzeugs ist in 1 schematisch dargestellt. Diese umfasst einen Fühlerstift (1), der dazu eingerichtet ist, in Berührkontakt mit einem Bauteil der Kupplung eines benachbarten zweiten Schienenfahrzeugs zu treten, sobald das erste und das zweite Schienenfahrzeug ohne Trennungslücke zueinander stehen. Bei Berührkontakt erfolgt eine räumliche Verlagerung des Fühlerstifts (1) entlang einer ersten Betätigungsrichtung (A), wodurch dieser auf ein Rücksetzventil (6) einwirkt und dieses öffnet. Ein Auslösezylinder mit Gegenfeder (2) ist dazu eingerichtet, mittels einer zweiten Wirkbewegung (B) die Kupplung des ersten Schienenfahrzeugs in eine kuppelreife Stellung zu überführen. Ferner umfasst die Steuerungseinrichtung eine Radsatzpumpe (4), die antriebsseitig mit einem Radsatz (5) des ersten Schienenfahrzeugs verbunden ist. Druckseitig ist die Radsatzpumpe (4) an ein Leitungssystem angeschlossen, welches eine hydraulische Verbindung des Auslösezylinders (4) mit dem Rücksetzventil (6) ermöglicht. Ferner umfasst dieses Leitungssystem einen im Grundzustand drucklosen Vorratsbehälter (8) für das im Leitungssystem eingefüllte Hydrauliköl sowie ein Überdruckventil (7). Rücksetzventil (6), das Überdruckventil (7) und die Radsatzpumpe (4) sind in zueinander parallelen Strängen des Leitungssystems angeordnet. Dabei sind die Ausgangsseiten des Rücksetzventils (6) und des Überdruckventils (7) sowie die Saugseite der Radsatzpumpe (4) jeweils mit einem gemeinsamen Vorratsbehälter (3) verbunden.Rail vehicles usually have a coupling on both end faces, via which a mechanical connection to neighboring rail vehicles is possible. To avoid manual coupling and uncoupling processes, controllable couplings are known, which enable train formation to be automated. The control device according to the invention of such a controllable coupling of a first rail vehicle is in 1 shown schematically. This comprises a feeler pin (1) which is designed to come into contact with a component of the coupling of an adjacent second rail vehicle as soon as the first and second rail vehicles are in contact with one another without a separation gap. Upon contact, the sensor pin (1) is spatially displaced along a first actuation direction (A), whereby it acts on a reset valve (6) and opens it. A trigger cylinder with counter spring (2) is designed to move the coupling of the first rail vehicle into a position ready for coupling by means of a second active movement (B). The control device further comprises a wheelset pump (4), which is connected on the drive side to a wheelset (5) of the first rail vehicle. On the pressure side, the wheelset pump (4) is connected to a line system which enables a hydraulic connection of the release cylinder (4) to the reset valve (6). This line system also includes a storage container (8) that is unpressurized in the basic state for the hydraulic oil filled in the line system and a pressure relief valve (7). The reset valve (6), the pressure relief valve (7) and the wheelset pump (4) are arranged in parallel lines of the line system. The output sides of the reset valve (6) and the pressure relief valve (7) as well as the suction side of the wheelset pump (4) are each connected to a common storage container (3).

In einem ersten gekuppelten Zustand, in dem das erste und das zweite Schienenfahrzeug mechanisch gegeneinander gekuppelt sind, ist der Fühlerstift (1) betätigt und entlang der ersten Betätigungsrichtung (A) in Richtung auf das Rücksetzventil (6) verlagert, wodurch sich dieses in geöffneter Stellung (d.h. Durchfluss-Stellung) befindet. Der Vorratsbehälter (8) ist drucklos und der Auslösezylinder befindet sich in einer ersten eingefahrenen bzw. inaktiven Stellung.In a first coupled state, in which the first and second rail vehicles are mechanically coupled to one another, the feeler pin (1) is actuated and displaced along the first actuation direction (A) towards the reset valve (6), whereby the latter is in the open position (i.e. flow position). The storage container (8) is depressurized and the release cylinder is in a first retracted or inactive position.

Sobald z.B. während eines Rangiervorgangs die durch den mechanischen Kontakt zwischen erstem und zweitem Schienenfahrzeug auf den Fühlerstift (1) ausgeübte Druckkraft nachlässt oder sogar ganz aufgehoben wird, wird der Fühlerstift (1) beispielsweise mittels Federkraft in einer zur ersten Betätigungsrichtung (A) entgegengesetzten Richtung bewegt und das Rücksetzventil (6) infolgedessen geschlossen. Bei geschlossenem Rücksetzventil (6) beginnt die Förderung von Hydrauliköl durch die Radsatzpumpe (4) in den Vorratsbehälter (8), wodurch auch der Druck auf den Auslösezylinder (2) steigt.As soon as, for example, during a shunting process, the pressure force exerted on the feeler pin (1) by the mechanical contact between the first and second rail vehicle decreases or is even completely eliminated, the feeler pin (1) is moved, for example by means of spring force, in a direction opposite to the first actuation direction (A). and the reset valve (6) is closed as a result. When the reset valve (6) is closed, hydraulic oil begins to be pumped through the wheelset pump (4) into the reservoir (8), which also increases the pressure on the release cylinder (2).

Sofern der Kontakt zur Kupplung des benachbarten zweiten Schienenfahrzeugs nur kurzzeitig verloren gegangen ist, kommt es bei Wiederherstellung dieses Berührkontakts bieder Schienenfahrzeuge zu einer erneuten Betätigung des Rücksetzventils (6) durch den Fühlerstift (1), bevor ein sich Leitungssystem aufbauender innerer Druck die Kraft der Gegenfeder im Auslösezylinder (2) überwindet. In diesem Fall bleibt die Stellung der Kupplung unverändert in Pufferstellung.If contact with the coupling of the adjacent second rail vehicle has only been lost for a short time, when this contact between the two rail vehicles is restored, the reset valve (6) is actuated again by the feeler pin (1) before an internal pressure that builds up in the line system reduces the force of the counterspring in the release cylinder (2). In this case, the position of the clutch remains unchanged in the buffer position.

Sofern der Kontakt zur Kupplung des benachbarten zweiten Schienenfahrzeugs jedoch über einen längeren Zeitraum bzw. dauerhaft verloren gegangen ist, wird der Druck im Vorratsbehälter (8) durch die andauernde Förderleistung der Radsatzpumpe (4) derart erhöht, dass der Auslösezylinder entlang einer zweiten Betätigungsrichtung (B) verlagert wird und auf diese Weise die Stellung der Kupplung verändert und die Kupplung in eine kuppelreife bzw. kuppelbereite Stellung überführt. Sobald im Anschluss hieran dann wieder ein zweites Schienenfahrzeug an diese Kupplung angekuppelt wird, stellt der Führerstift (1) in Verbindung mit dem Rücksetzventil (6) wieder den drucklosen Ausgangszustand her. Für den Fall, dass keine solche erneute Ankupplung eines zweiten Schienenfahrzeugs erfolgt, schützt das Überdruckventil (7) die Steuerungsvorrichtung bei eventuellem Bewegen des Schienenfahrzeugs vor ungewollten Beschädigungen. Zur Schonung der Vorrichtung könnte zusätzlich eine Anordnung realisiert werden (in 1 nicht dargestellt), welche ein Auslösen des Rücksetzventils auch dann ermöglicht, wenn sich die Kupplung nicht in Pufferstellung befindet.However, if contact with the coupling of the adjacent second rail vehicle has been lost over a longer period of time or permanently, the pressure in the storage container (8) is increased by the continuous delivery rate of the wheelset pump (4) in such a way that the release cylinder moves along a second actuation direction (B ) is shifted and in this way the position of the clutch is changed and the clutch is transferred to a clutch-ready or clutch-ready position. As soon as a second rail vehicle is then coupled to this coupling again, the guide pin (1) in conjunction with the reset valve (6) restores the depressurized initial state. In the event that no such re-coupling of a second rail vehicle occurs, the pressure relief valve (7) protects the control device from unwanted damage if the rail vehicle moves. To protect the device, an additional arrangement could be implemented (in 1 not shown), which enables the reset valve to be triggered even if the clutch is not in the buffer position.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11: Fühlerstiftfeeler pin
22: Auslösezylinder mit GegenfederTrigger cylinder with counter spring
33: hydraulischer Vorratsbehälterhydraulic reservoir
44: RadsatzpumpeWheelset pump
55: RadsatzWheelset
66: Rücksetzventilreset valve
77: ÜberdruckventilPressure relief valve
88th: Vorratsbehälterstorage container
AA: erste Betätigungsrichtung Fühlerstift (1)first actuation direction sensor pin (1)
Bb: zweite Betätigungsrichtung Auslösezylinder (2)second actuation direction release cylinder (2)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4441396 C1 [0004]

Claims

Method for controlling a controllable coupling of a first rail vehicle, characterized in that the presence of a second rail vehicle in the spatial near field of the at least one controllable coupling of the first rail vehicle is continuously detected by means of a sensory means and, in its absence, a start signal is sent to a device for detecting the first rail vehicle Rail vehicle distance traveled from receiving the start signal is output, and when a limit value of the distance traveled by the first rail vehicle from the start signal is reached, control signals for transferring the controllable coupling into a position ready for coupling are triggered.

Method for operating a rail vehicle Patent claim 1 , characterized in that the control signals for transferring the at least one clutch into a clutch-ready position are additionally triggered when a time limit value is reached from the start signal.

Control device for a controllable coupling of a first rail vehicle, characterized in that the control device comprises: ▪ a sensory means for continuously detecting the presence of a second rail vehicle in the spatial vicinity of the coupling of the first rail vehicle, ▪ and a device for detecting a distance traveled by the first rail vehicle, wherein the sensory means is set up to output a start signal to the device for detecting the distance traveled in the absence of the second rail vehicle, and the control device is set up to trigger control signals for transferring the coupling into a position ready for coupling when a limit value of the distance traveled by the first rail vehicle is reached .

Control device for a controllable coupling of a first rail vehicle Patent claim 3 , characterized in that the control device is set up to transfer the clutch into a position ready for coupling when a time limit value is also reached from the start signal being output to the device for detecting the distance.