DE10205931C1 - Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung dient dem Ziel, eine einfache und kostengünstige Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanlagen zur Versorgung von elektrischen Geräten auf dem Förderwagen und zur Kommunikation mit diesen zu schaffen. DOLLAR A Die Erfindung nutzt dazu eine Spannungs- und Stromeinspeisung über eine Seilscheibe (1) der Antriebsstation sowie über eine an einem entgegengesetzten Ende eines Förderbereiches befindliche Umlenkrolle (2) eines endlos umlaufenden Seiles (3) in der Art, dass ein Spannungsabfall zwischen der Seilscheibe (1) der Antriebsstation und der Umlenkrolle (2) entsteht. Zwischen der Seilscheibe (1) der Antriebsstation und dem Seil (3) sowie zwischen der Umlenkrolle (2) und dem Seil (3) besteht dabei eine elektrische Verbindung, während die Umlenkrolle (2) im übrigen isoliert befestigt ist. Die Seilanschläge (6) an einem von dem Seil (3) bewegten Förderwagen (5) sind ebenfalls isoliert ausgeführt, wobei zwischen diesen Seilanschlägen (6) elektrische Einrichtungen (18) angeordnet sind. DOLLAR A Weiterhin befinden sich Stellungsgeber an dem Förderwagen, welche mit einer Rückmeldeschaltung verbunden sind. Von dieser Rückmeldeschaltung aus ist ein in Abhängigkeit zu den Signalen der Stellungsgeber erzeugtes niederfrequentes Tonsignal auf das Seil geführt. Außerhalb des Förderwagens und in unmittelbarer Nähe zu dem Seil ist zu diesem eine Abtastspule angeordnet, die mit einer Signalauswertung verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuer­ signalen an Förderanlagen. Sie findet Anwendung an Förderanlagen für das Fördern, Verschieben, auf Position bringen und Halten von schienengebunde­ nen Wagen, und ermöglicht es insbesondere, Stellbewegungen für das Aus- und Einschwenken von Förderarmen an dem Förderwagen orts- und zeitunab­ hängig auszuführen und deren Stellung zurückzumelden.

Auf Rangieranlagen des Eisenbahnwesens werden insbesondere für das Zu­ sammenschieben von Waggons in den Richtungsgleisen Förderanlagen einge­ setzt. Sie haken die Aufgabe, die Waggons zu einem sogenannten kuppelreifen Verbund zusammenzudrücken, der ohne zusätzlichen Einsatz von Rangierloks auf diese Weüse die Zugbildung vereinfacht.

Die Förderanlagen weisen nach dem Stand der Technik zu diesem Zweck Förderwagen auf, die sich einzeln in jedem Richtungsgleis oder abschnittswei­ se gestaffelt darin bewegen. Sie werden dabei durch Seilzugmittel angetrieben, wobei der Förderwagen in ein endlos umlaufendes Seil eingebunden ist, das über eine Antriebsstation sowie über eine zumeist hydraulische Spannvorrich­ tung betrieben wird. Es ist auch bekannt, den Förderwagen durch eine An­ triebsstation für Schleppbewegungen und eine separate Antriebsstation für Rückholbewegungen zu betreiben, wobei in diesem Fall das Schleppseil und das Rückholseil getrennt voneinander auf- und abgewickelt werden.

Die Förderwagen sind mit Förderarmen ausgestattet, an deren Enden sich Schubrollen befinden, und die zum Bewegen eines zu verfahrenden Waggons an den Spurkränzen eines Radsatzes zum Eingriff gebracht werden. Die För­ derarme werden dazu in einer ausgeschwenkten Position arretiert, die sie in Schlepprichtung in Eingriff mit einem Radsatz bringt, während diese Arretierung in Rücklaufrichtung des Förderwagens oder beim Überrollen durch einen in Schlepprichtung laufenden Waggon wirkungslos ist.

Für den optimalen Funktionsablauf der Förderanlage ist es von besonderem Vorteil, wenn die Förderarme nicht dauerhaft in einer ausgefahrenen Position verharren, sondern wenn diese erst bei Bedarf ausgeschwenkt und auch wieder eingeschwenkt werden können. Eine solche Betriebsweise der Förderarme kann wesentlich den Verschleiß derselben sowie der sie abstützenden Kon­ struktion verringern, da die Förderarme bei Rücklaufbewegungen unterhalb der Waggons bzw. bei Überfahrungen durch diese regelmäßig gegen die Federkraft der sie abstützenden Arretierung beiseite gedrückt werden. Außerdem ist es bei frei schwenkbaren Förderarmen möglich, den Förderwagen gezielt zum Eingriff zu bringen, ohne dass während einer Vorlaufbewegung an jedem Radsatz eines erreichten Waggons mit diesem zugleich auch eine Förderbewegung auszufüh­ ren ist. Ein solches Vorgehen ist beispielsweise sinnvoll, wenn Förder- oder Beidrückhübe an Waggongruppen auszuführen sind, welche in ihrer Gesamt­ länge die auf eine maximale Zugkraft begrenzte Förderleistung überschreiten. Können die Förderarme frei gesteuert ein- und ausschwenken, so wäre erst dadurch diese Aufgabe in Einzelschritten durchführbar. Ein systematisches Po­ sitionieren von Waggons, etwa an Beladungsstellen, macht einen gezielten Eingriff der Förderarme prinzipiell erforderlich.

Eine einfache und in der Vergangenheit häufig angewandte Lösung besteht darin, die Förderarme infolge einer mechanischen Zwangsführung durch orts­ fest installierte sogenannte Steuerschienen zum Ausschwenken zu bringen. Der Nachteil derartiger Lösungen ist jedoch, dass nur an solchen Positionen, die von der Lage dieser Steuerschienen fest vorbestimmt sind, ein Aus- bezie­ hungsweise ein Einschwenken der Förderarme stattfinden kann. Aus diesem Grund befinden sich derartige Steuerschienen überwiegend nur in einem Be­ reich am Einlauf in die Richtungsleise. Dort werden die Förderarme in die aus­ geschwenkte Stellung überführt, sobald der Förderwagen aus einer Grundstel­ lung heraus in eine Vorlaufbewegung versetzt wird.

In der DE 298 14 520 wird vorgeschlagen, schwenkbare Förderarme paar­ weise und jeweils symmetrisch zueinander so anzuordnen, dass diese sowohl als Mitnehmerarme wie auch als Bremsarme an einem Radsatz zur Anwendung kommen können. Eine Ansteuerung dieser Förderarme wird über gesonderte Steuerseilzüge bewerkstelligt, die parallel zum Rückholseil an den Förderwa­ gen herangeführt sind, und die Förderarme in oder außer Eingriff mit dem Rad­ satz eines Waggons bringen.

Aus der DE 198 55 930 wurde eine Waggonfördereinrichtung für Rangieran­ lagen bekannt, bei der ein Schleppseil und ein Rückholseil beidseitig an einem Förderwagen angreifen, und das Schleppseil sowie das Rückholseil jeweils zu separat an den beiden Enden der Förderstrecke angeordneten Antriebsstatio­ nen geführt sind. Diese Antriebsstationen können alternierend im Vorwärts- oder im Rückwärtsbetrieb arbeiten. Dabei sorgt die nicht antreibende Antriebs­ station jeweils für den Aufbau einer Bremskraft, so dass auch das nicht auf Zug beanspruchte Seil immer straff geführt wird und die Funktion einer hydrauli­ schen Spannvorrichtung - wie bei einem endlos umlaufenden Seil - hierdurch ersetzt wird.

Im Inneren in zumindest einem der Seile sind isolierte elektrische Leiter an­ geordnet. Diese übernehmen eine Energieübertragung und eine Signalübertra­ gung zur Ansteuerung elektrischer Geräte auf dem Förderwagen. Diese sind insbesondere Antriebseinrichtungen für das Ein- oder das Ausschwenken der Förderarme. Es ist hierdurch möglich, die Förderarme erst dann in die Arbeits­ stellung zu bringen, wenn diese hierzu benötigt werden.

Die Verwendung separater Antriebsstationen für die Schlepp- und für die Rücklaufbewegung des Förderwagens ist bei dieser Anordnung ein Erfordernis, da infolge der Verwendung innenliegender Leiter kein endlos umlaufendes Seil in Betracht kommt. Hierdurch jedoch wird diese Anordnung in mehreren As­ pekten aufwändig und kostenintensiv. Zum einen sind entgegen den Anordnun­ gen mit endlos umlaufendem Seil zwei separate Antriebsstationen mit zwei Seilwinden erforderlich. Gleichzeitig benötigt die Anordnung für beide Seilwin­ den zusammen mindestens dieselbe Seillänge, wie für diejenige Anordnung mit endlos umlaufendem Seil. Sind beide Antriebsstationen aus Gründen eines günstigeren Installationsaufwandes an nur einer Seite der Förderanlage positi­ oniert, so ist sogar insgesamt die doppelte Seillänge notwendig. Dabei muss beachtet werden, dass Seile mit innenliegenden elektrischen Leitern teure Spe­ zialanfertigungen bedeuten. Die regelmäßigen Beanspruchungen infolge der Krafteinleitung in den Förderwagen führen zudem zu erheblichen Dehnungen der Seile und somit der innenliegenden Leiter. Hierdurch wird ein frühzeitiger Verschleiß der Seile begünstigt.

Wegen der Erstellung der bautechnischen Voraussetzungen, die zum Aufbau getrennter Antriebsstationen und für den Anschluss der innenliegenden elektri­ schen Leiter zu schaffen sind, ist die Lösung nach den Merkmalen der DE 198 55 930 letztendlich ungeeignet, um auch bereits bestehende Förderanlagen mit Förderwagen nachzurüsten, die über frei bewegliche Förderarme verfügen.

Es ist ferner auch bekannt, für eine Übertragung von Energie sowie für Steu­ erinformationen zum Förderwagen Schleppkabel einzusetzen, die parallel zum Schleppseil oder parallel zum Rückholseil verlaufen und wie diese an den För­ derwagen herangeführt sind. Bei Bewegungen des Förderwagens wird das Schleppkabel von einer Kabelwinde abgewickelt oder aufgewickelt und von die­ ser zugleich auch straff geführt. Nachteilig an dieser Lösung ist indessen, dass mit dem Schleppkabel und den damit verbundenen Baugruppen wiederum zu­ sätzliche Einrichtungen für das Übertragen von Energie erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanlagen zu schaffen, die zur Versorgung von auf dem Förderwagen installierten elektri­ schen Geräten und zur Kommunikation mit diesen dient, wobei die elektrischen Geräte insbesondere Antriebseinrichtungen für das Ausfahren und für das Ein­ fahren von Förderarmen betreffen. Die Anordnung soll darüber hinaus auch an vorhandenen Förderanlagen nachzurüsten und ohne eine Verwendung von Seilen mit innenliegenden Leitern wie auch ohne sonstige zusätzliche Einrich­ tungen, wie Steuerseilzüge oder Schleppkabel, realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß gelöst, indem über eine Seilscheibe der Antriebsstation sowie über eine an einem entgegengesetzten Ende eines Förderbereiches befindliche Umlenkrolle eines endlos umlaufenden Seiles eine Spannungs- und Stromein­ speisung in der Art herangeführt ist, dass ein Spannungsabfall zwischen der Seilscheibe der Antriebsstation und der Umlenkrolle entsteht, wobei zwischen der Seilscheibe der Antriebsstation und dem Seil sowie zwischen der Umlenk­ rolle und dem Seil eine elektrische Verbindung besteht, während die Umlenk­ rolle im übrigen isoliert befestigt ist, und die Seilanschläge an einem von dem Seil bewegten Förderwagen ebenfalls isoliert ausgeführt sind, wobei zwischen diesen Seilanschlägen eine elektrische Einrichtung angeordnet ist, und das elektrische Leitvermögen der für die Spannungs- und Stromeinspeisung verwen­ deten Leiter höher ist gegenüber dem elektrischen Leitvermögen des Seils.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst, indem Sensoren an dem Förderwagen angeordnet sind, welche eine Verbindung zu einer Rückmelde­ schaltung aufweisen, die durch die Merkmale der erfindungsgemäßen Anord­ nung mit Spannung versorgt ist, und von dieser Rückmeldeschaltung ein in Ab­ hängigkeit von den Signalen der Sensoren erzeugtes niederfrequentes Tonsig­ nal über einen Koppelkondensator auf das Seil geführt ist, während sich außer­ halb des Förderwagens und in unmittelbarer Nähe zu dem Seil eine Abtastspule befindet, die mit einer Signalauswertung verbunden ist.

Mit der gefundenen erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Energieüber­ tragung über das vorhandene Seil auf den Förderwagen durch die Ausnutzung des verminderten Leitvermögens von Stahl gegenüber üblichen elektrischen Kabelmaterialien mit deutlich besseren elektrischen Eigenschaften, insbeson­ dere Kupfer, erreicht. Eine Spannungs- und Stromeinspeisung über die Seil­ scheibe der Antriebsstation und der Umlenkrolle führt dazu, dass entsprechend dem Ohmschen Widerstand des Seils ein vergleichsweise hoher Strom in dem von dem Seil gebildeten durchgehenden Zweig fließt, wobei ein solcher Span­ nungsabfall entsteht, wie er annähernd der Höhe der Spannungseinspeisung entspricht. Diese Spannung fällt zugleich auch über dem Zweig des Seiles ab, der durch den Förderwagen unterbrochen ist. Eine elektrische Einrichtung, die sich auf dem Förderwagen befindet und die beidseitig mit den isoliert an dem Förderwagen befestigten Seilanschlägen verbunden ist, kann somit mit einer Spannung versorgt werden, die der Höhe des Spannungsabfalls über dem durchgehenden Zweig des Seils, vermindert um die Spannungsabfälle über die vor und hinter dem Förderwagen befindlichen Längen des unterbrochenen Seil­ zweiges, entspricht.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung befindet sich auf dem Förderwagen ein DC-DC-Wandler, der den mit dem Strombedarf der elekt­ rischen Einrichtung in geringen Grenzen schwankenden Spannungsabfall über dem Förderwagen egalisiert und so eine konstante Ausgangsspannung in der gewünschten Höhe bereitstellt.

Besonders nützlich im Sinne der Erfindung ist es, die zur Erkennung des aufmodulierten niederfrequenten Tonsignals an dem Seil angeordnete Abtast­ spule als Resonanzschwingkreis auszubilden, indem diese zusammen mit ei­ nem parallel geschalteten Kondensator abgestimmt wird auf die Trägerfrequenz des aufmodulierten Tonsignals. Hierdurch erhält man für die Abtastspule die Eigenschaften eines Resonanzfilters mit sehr steilem Kennlinienverlauf, wo­ durch eine verbesserte Signalauswertung und eine verbesserte Störsicherheit erreicht werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass durch Umpolung der Spannungs- und Stromeinspeisung an der Seilscheibe der Antriebsstation beziehungsweise an der Umlenkrolle auch eine Umkehrung der Funktionsrichtung der auf dem Förderwagen angeordneten elektrischen Ein­ richtung stattfindet, insbesondere, wenn diese eine Antriebseinrichtung für das Ein- und das Ausschwenken von Förderarme ist. Mittels einer Antriebssteuer­ schaltung wird dabei die gewünschte Bewegungsrichtung für die Antriebsein­ richtung identifiziert. An dieser Antriebseinrichtung sind nach einer weiteren vorteilhaften Gestaltung der Erfindung Endschalter angeordnet, die für beide Bewegungsrichtungen ein Abschalten der Antriebseinrichtung auslösen, sobald eine jeweilige Endlage erreicht ist. Damit im Zuge des Umpolens der Span­ nungs- und Stromeinspeisung auf dem Förderwagen ansonsten installierte e­ lektrische Einrichtungen weiterhin funktionsfähig bleiben, befindet sich auf die­ sem ein Gleichrichter. Dieser gewährleistet eine gleichgerichtete Spannungs­ versorgung insbesondere des DC-DC-Wandlers wie auch der Rückmeldeschal­ tung.

Eine andere vorteilhaft Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die an den Förderwagen herangeführte Energie auf diesem zu speichern, wodurch den dort installierten elektrischen Einrichtungen auch dann eine Energieversorgung zur Verfügung steht, wenn diese eine Zeit lang nicht über eine Spannungs- und Stromeinspeisung von außen zugeführt wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung bestehen die für die Spannungs- und Stromeinspeisung verwendeten Leiter aus Kupfer. Das elektrische Leitvermögen von Kupfer ist höher als das elektrische Leitvermögen des Material des Seils, das insbesondere aus Stahl besteht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Sensoren, die an dem Förderwagen angeordnet sind, Stellungsgeber.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist schließlich der gleichspannungsführender Leiter, der den Umpolschalter mit einem Schleifkontakt an der Seilscheibe verbindet, ein Kupferleiter.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für die Energiever­ sorgung von elektrischen Einrichtungen auf dem Förderwagen eine Lösung mit deutlich geringerem bautechnischen Aufwand gegenüber allen bekannten An­ ordnungen gefunden wurde. Es können dabei weiterhin standardmäßige Seile verwendet werden, wie sie üblicherweise für Förderanlagen der gattungsgemä­ ßen Art zum Einsatz kommen. Darüber hinaus eignet sich die Lösung nach den erfindungsgemäßen Merkmalen besonders vorteilhaft auch dazu, vorhandene Förderanlagen soweit nachzurüsten, dass eine Energieversorgung zum Einbau von Fördewagen mit steuerbaren beweglichen Förderarmen möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Förderanlage mit Anordnungen zur Spannungs- und Stromeinspeisung, zum Übertragen von Energie und zum Übertragen von Steuersignalen,

Fig. 2 ein Schaltschema zur Aufnahme von Energie und zur Abgabe von Steuersignalen auf einem Förderwagen,

Fig. 3 Spannungen und Ströme an einer erfindungsgemäßen Förderanlage.

Gemäß der Fig. 1 weist eine Förderanlage eine Seilscheibe 1 auf, die von einer nicht näher bezeichneten Antriebsstation angetrieben wird. Um die Seil­ scheibe 1 herum ist ein Seil 3 geführt, und von dieser in einem Gleis 4 weiter bis zu einer am Ende eines Förderbereiches und ebenfalls in dem Gleis 4 an­ geordneten Umlenkrolle 2. Von der Umlenkrolle 2 aus wird das Seil 3 umge­ lenkt und zurückgeführt bis an einen Seilanschlag 6 an der Schleppseite eines Förderwagens 5. Auf der gegenüberliegenden Seite - der Rückholseite des Förderwagens 5 - befindet sich ein weiterer Seilanschlag 6 für das Seil 3, von wo aus das Seil 3 zurückläuft bis an die Seilscheibe 1. Das Seil 3 ist somit in einer endlos umlaufenden Bauform ausgeführt. Die Seilanschläge 6 sind so an­ gelegt, dass sie gegenüber dem Förderwagen 5 eine elektrische Isolierung aufweisen. Ebenso befindet sich die Umlenkrolle 2 in einer elektrisch isolierten Anordnung gegenüber dem Gleis 4.

Eine aus dem Netz gespeiste Spannungs- und Stromversorgung 7 ist mit ei­ nem elektrischen Umpolschalter 8 verbunden, der mit elektrischen Signalen von einer Steuerung 9 sowie von einer Signalauswertung 10 beaufschlagt ist. Den Umpolschalter 8 verbindet ein gleichspannungsführender Kupferleiter 11 mit einem Schleifkontakt 12 an der Seilscheibe 1, wobei eine Niederfrequenzdros­ sel 13 zwischengeschaltet ist. Ein weiterer gleichspannungsführender Kupfer­ leiter 11 verbindet den Gegenpol des Umpolschalters 8 mit einem Schleifkon­ takt 12 an der Umlenkrolle 2.

In unmittelbarer Nähe an dem Seil 3 befindet sich weiterhin eine Abtastspule 14, die mit der Signalauswertung 10 verbunden ist. Parallel mit der Abtastspule 14 ist ein Kondensator 28 verschaltet. Die Signalauswertung 10 ist außerdem mit der Spannungs- und Stromversorgung 7 verbunden.

Das umlaufende Seil 3 ist gemäß der Fig. 2 beidseitig des Förderwagens 5 an seiner Schleppseite und an seiner Rückholseite mit Seilanschlägen 6 befes­ tigt, die die Isolierung zum Förderwagen 5 herstellen. Von dem Seil 3 an der Rückholseite des Förderwagens 5 besteht über eine Niederfrequenzdrossel 13 eine Verbindung zu einem Gleichrichter 15. Der Gleichrichter 15 ist außerdem an der Schleppseite mit dem Seil 3 kontaktiert. Der Gleichrichter 15 versorgt den Eingang eines DC-DC-Wandlers 16, an dessen Ausgang eine konstante elektrische Spannung abgreifbar ist. Diese konstante elektrische Spannung gelangt über Leiter zu einer Antriebssteuerschaltung 17 und von dort zu einer elektrischen Antriebseinrichtung 18. Die elektrische Antriebseinrichtung 18 führt Linearbewegungen aus und ist in dem Förderwagen 5 so angeordnet, dass da­ mit Stellbewegungen zum Ausschwenken und zum Einschwenken von Förder­ armen 19 bewirkt werden. An den jeweiligen Endlagen der elektrischen An­ triebseinrichtung 18 befinden sich Endlagenschalter 20 in der Art, dass die voll­ ständig ausgefahrene wie auch die vollständig eingefahrene Position der elekt­ rischen Antriebseinrichtung 18 hierdurch signalisiert werden. Die Endlagen­ schalter 20 sind ihrerseits mit der Antriebssteuerschaltung 17 verbunden und darin so verschaltet, dass ein Stromfluss zu der elektrischen Antriebseinrich­ tung 18 dann unterbrochen wird, wenn diese ihre jeweiligen Endlagen erreicht hat.

Von dem DC-DC-Wandler 16 wird weiterhin eine Rückmeldeschaltung 21 mit einer konstanten elektrischen Spannung versorgt. An der Rückmeldeschaltung 21 sind außerdem Stellungsgeber 22 angeschlossen, die für die beidseitig an­ geordneten Förderarme 19 die vollständig eingeschwenkte sowie die vollstän­ dig ausgeschwenkte Stellung signalisieren. In der Rückmeldeschaltung 21 be­ findet sich eine Auswerteelektronik, in welcher diese Signale registriert und in ein niederfrequentes Tonsignal umgeformt werden. Über einen Koppelkonden­ sator 23 ist dieses niederfrequente Tonsignal in Kontakt gebracht mit dem Seil 3 auf der Rückholseite des Förderwagens 5.

Der Förderwagen 5 weist im übrigen Laufrollen 24 auf, mit denen dieser im Gleis 4 geführt ist sowie an den Förderarmen 19 befindliche Schubrollen 25 zum Eingriff in einen Radsatz eines Waggons nach der bestimmungsgemäßen Art.

In der Fig. 3 sind entstehende Spannungen und Ströme aufgezeigt, wie sie sich nach einer beispielhaften Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Förderanlage einstellen.

Das in Förderanlagen zur Anwendung kommende Seil 3 ist aus Stahl gefer­ tigt und hat in der Dimension 6 × 19 eine metallische Querschnittsfläche von 129 mm², so dass sich mit dem spezifischen elektrischen Widerstand für Stahl ein Ohmscher Widerstand von 0,1 Ohm pro 100 Meter ergibt. Bei einer Länge von 300 Meter für den durchgehenden Zweig 26 des Seils 3 beträgt der Widerstand R1 = 0,3 Ohm.

Über die Seilscheibe 1 und die Umlenkrolle 2 wird eine Gleichspannung U1 = 15 Volt in die Förderanlage eingespeist. Ein daraus entstehender Strom I1 er­ reicht in dem durchgehenden Zweig 26 damit eine Stromstärke von 50 Ampere.

Die Summe der Widerstände R2 und R3 des Seils in dem durch den Förder­ wagen 5 unterbrochenen Zweig 27 beträgt - wie der Widerstand R1 - ebenfalls 0,3 Ohm, wobei die Länge des Förderwagens 5 vernachlässigt wird. Geht man davon aus, dass sich der Förderwagen 5 beispielsweise auf halber Länge zwi­ schen der Seilscheibe 1 und der Umlenkrolle 2 befindet, so stellen sich R2 und R3 bei 0,15 Ohm ein.

Wird von der auf dem Förderwagen 5 befindlichen elektrischen Antriebsein­ richtung 18 ein Nutzstrom I4 = 8 Ampere verbraucht, so fließt dieser Strom in derselben Höhe auch durch den unterbrochenen Zweig 27 des Seils 3 mit sei­ nen Widerständen R2 und R3. Es entstehen somit vor und hinter dem Förder­ wagen 5 die Spannungsabfälle U2 und U3, die im gewählten Beispiel jeweils 1,2 Volt betragen. Über dem Förderwagen 5 fällt somit eine verbleibende Span­ nung U4 = 12,6 Volt ab. Das heißt, auf dem Förderwagen 5 kann eine elektri­ sche Antriebseinrichtung 18 sicher betrieben werden, wenn diese bei einer Ver­ sorgungsspannung von 12 Volt eine Stromaufnahme von I4 = 8 Ampere auf­ weist. Bei der angenommenen Länge des Seils 3 von 300 Meter muss dazu zwischen der Seilscheibe 1 und der Umlenkrolle 2 eine Spannung von U1 = 15 Volt und ein Strom I ges = 58 Ampere eingespeist werden.

Die Bedingungen für den Betrieb der elektrischen Antriebseinrichtung 18 auf dem Förderwagen 5 verbessern sich umso mehr, je größer die Länge des För­ derbereiches und somit die Länge von Seil 3 ist, da hierdurch der Widerstand R1 zunimmt und daher weniger Strom I1 für die Einspeisung in R1 bei gleich­ bleibender Spannung U1 benötigt wird.

Schwankungen der Spannung U4 über dem Förderwagen 5 infolge eines nichtstetigen Strombedarfes I4 auf dem Förderwagen 5 werden dort mit Hilfe des DC-DC-Wandlers 16 ausgeglichen.

Bezugszeichen

1

Seilscheibe

2

Umlenkrolle

3

Seil

4

Gleis

5

Förderwagen

6

Seilanschlag

7

Spannungs- und Stromversorgung

8

Umpolschalter

9

Steuerung

10

Signalauswertung

11

Kupferleiter

12

Schleifkontakt

13

Niederfrequenzdrossel

14

Abtastspule

15

Gleichrichter

16

DC-DC-Wandler

17

Antriebssteuerschaltung

18

elektrische Antriebseinrichtung

19

Förderarm

20

Endlagenschalter

21

Rückmeldeschaltung

22

Stellungsgeber

23

Koppelkondensator

24

Laufrolle

25

Schubrolle

26

durchgehender Zweig

27

unterbrochener Zweig

28

Kondensator

Claims (11)

1. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen zum Fördern, Verschieben, auf Position bringen und Halten von schie­ nengebundenen Wagen, insbesondere von Waggons im Eisenbahnwesen, mit einem Förderwagen der über Laufrollen in Fahrschienen geführt und ü­ ber ein endlos umlaufendes Seil angetrieben wird und der über Förderarme verfügt, die vermittels einer elektrischen Antriebseinrichtung in Eingriff mit den Spurkränzen von Radsätzen des zu fördernden Waggons gebracht wer­ den, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Seilscheibe (1) einer An­ triebsstation sowie über eine an einem entgegengesetzten Ende eines För­ derbereiches befindliche Umlenkrolle (2) des endlos umlaufenden Seiles (3) eine Spannungs- und Stromeinspeisung in der Art herangeführt ist, dass ein Spannungsabfall zwischen der Seilscheibe (1) der Antriebsstation und der Umlenkrolle (2) entsteht, wobei zwischen der Seilscheibe (1) der Antriebs­ station und dem Seil (3) sowie zwischen der Umlenkrolle (2) und dem Seil (3) eine elektrische Verbindung besteht, während die Umlenkrolle (2) im üb­ rigen isoliert befestigt ist, und die Seilanschläge (6) an einem von dem Seil (3) bewegten Förderwagen (5) ebenfalls isoliert ausgeführt sind, wobei zwi­ schen diesen Seilanschlägen (6) eine elektrische Einrichtung mit einer elekt­ rischen Antriebseinrichtung (18) angeordnet ist, und das elektrische Leit­ vermögen der für die Spannungs- und Stromeinspeisung verwendeten Leiter höher ist gegenüber dem elektrischen Leitvermögen des Seils (3).

2. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren an dem Förderwagen (5) angeordnet sind, welche mit einer Rückmeldeschaltung (21) in elektrischer Verbindung stehen, und von dieser Rückmeldeschaltung (21) ein in Abhängigkeit von den Signalen der Stellungsgeber (22) erzeug­ tes niederfrequentes Tonsignal über einen Koppelkondensator (23) auf das Seil (3) geschaltet ist, während ausgehend von dem Seil (3) die Span­ nungseinspeisung zu dem Förderwagen (5) über eine Niederfrequenzdrossel (13) geführt ist, dass die Spannungs- und Stromeinspeisung ebenfalls über eine Niederfrequenzdrossel (13) an die Seilscheibe (1) der Antriebsstation herangeführt ist, und sich außerhalb des Förderwagens (5) und in unmittel­ barer Nähe zu dem Seil (3) eine Abtastspule (14) befindet, die mit einer Signalauswertung (10) verbunden ist.

3. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sich auf dem Förderwagen (5) ein DC-DC-Wandler (16) be­ findet, der eingangsseitig über einen Gleichrichter (15) mit der an den För­ derwagen (5) herangeführten Spannung in Verbindung steht, während der Ausgang des DC-DC-Wandlers (16) eine Verbindung zu den elektrischen Einrichtungen auf dem Förderwagen (5) und zu elektrischen Antriebsein­ richtung (18) aufweist.

4. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Seil (3) angeordnete Abtastspule (14) als Resonanzschwingkreis ausgebildet ist, in­ dem diese zusammen mit einem parallel geschalteten Kondensator (28) ab­ gestimmt ist auf die Trägerfrequenz des niederfrequenten Tonsignals.

5. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, dass die Spannungs- und Stromeinspeisung an der Seilscheibe (1) der Antriebsstation beziehungsweise an der Umlenkrolle (2) einen elektroni­ schen oder elektromechanischen Umpolschalter (8) aufweist, der mit elektri­ schen Signalen von einer Steuerung (9) beaufschlagt ist und den ein gleich­ spannungsführender Leiter mit einem Schleifkontakt (12) an der Seilscheibe (1) verbindet, wobei eine Niederfrequenzdrossel (13) zwischengeschaltet ist, während ein weiterer gleichspannungsführender Kupferleiter (11) den Gegenpol des Umpolschalters (8) mit einem Schleifkontakt (12) an der Um­ lenkrolle (2) verbindet.

6. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass die Polarität der Versorgungsspannung für den Förderwagen (5) mittels des Umpolschalters (8) umschaltbar, mittels einer Antriebssteuer­ schaltung (17) identifizierbar, und die Funktionsrichtung der elektrischen Antriebseinrichtung (18) solcherart umkehrbar ist.

7. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, dass an der elektrischen Antriebseinrichtung (18) Endlagenschalter (20) angeordnet sind, die zur Signalauswertung mit der Antriebssteuer­ schaltung (17) auf dem Förderwagen (5) in Verbindung stehen.

8. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, dass auf dem Förderwagen (5) Akkumulatoren zum Speichern der an diesen herangeführten elektrischen Energie installiert sind.

9. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Material der für die Spannungs- und Stromeinspeisung verwendeten Leiter Kupfer ist.

10. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren, die an dem Förderwagen (5) angeordnet sind, Stellungsgeber (22) sind.

11. Anordnung zum Übertragen von Energie und Steuersignalen an Förderanla­ gen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gleichspan­ nungsführender Leiter, der den Umpolschalter (8) mit einem Schleifkontakt (12) an der Seilscheibe (1) verbindet, der Kupferleiter (11) ist.