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In einen Zugverband eingliederbare Antriebsfahrzeuge Zur Lösung der
Aufgaben des gebrochenen Verkehrs über die Schiene, d. h. des Überganges des Frachtgutes
von der Straße zur Schiene und zurück, sind bereits Vorschläge gemacht worden, um
unter Vereinfachung und Beschleunigung des Verkehrs den Güterumschlag zu erleichtern.
Insbesondere werden Behälterlasten, nach Zielrichtungen und Zielen vorgeordnet und
zu Zielgruppen gesammelt, gemeinsam und gleichzeitig auf freie Standplätze eines
nach Reisezugfahrplänen verkehrenden Tragwagenzuges, dessen Tragwagen während des
Zuglaufs im Zugverband verbleiben aufgesetzt und an jedem Behälterziel gemeinsam
und gleichzeitig abgesetzt, während zielrichtungsabweichende Behälterlasten auf
andere Tragwagenzüge umgesetzt werden, wobei zur Durchführung dieses Verfahrens
Rollbühnen dienen, die die Behälterlasten von der Straße zur Schiene und umgekehrt
umschlagen.
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Wenn im Vorhergehenden gesagt wurde, daß die zielrichtungsabweichendenBehälterlasten
auf andere Tragwagenzüge umgesetzt werden, so kann das nur die Fälle betreffen,
bei denen die Zahl der umzusetzenden, zielrichtungsabweichenden Behälter so gering
ist, daß es unwirtschaftlich erscheint, für diese zielrichtungsabweichenden Behälter
einen besonderen, aus Tragwagen bestehenden Zugteil vorzusehen und aus dem Zugverband
in dem Güterbahnhof auszuscheren, in dem die Nebenstrecke beginnt, in deren Verlauf
die zielrichtungsabweichenden Behälterlasten abgesetzt werden müssen. Es besteht
aber ohne weiteres die Möglichkeit, daß in anderen Fällen die wirtschaftlichen Voraussetzungen
für den Zugbetrieb mit zu Zugteilen zusammengestellten Tragwagen bestehen. Würde
man in diesen Fällen genötigt sein, diese Zugteile durch Antriebsfahrzeuge bewegen
zu lassen, die nach Leistung und Adhäsionsgewicht mit Antriebsfahrzeugen für den
gesamten Zugverband übereinstimmen, so würde die erwähnte Wirtschaftlichkeit erst
eintreten, wenn die Tragwagen, welche die zielrichtungsabweichenden Behälter enthalten,
in einer Anzahl auftreten, bei der sie einen größeren Zugverband bilden. Das wird
aber auf eine verhältnismäßig geringe Zahl von Fällen beschränkt sein, so daß die
Aufgabe auftritt, für die erforderliche Wirtschaftlichkeit auch dann Sorge zu tragen,
wenn der auszuscherende Zugteil aus einer geringeren Zahl von Tragwagen besteht.
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Hier setzt die Erfindung ein. Sie geht von in einen Zugverband eingliedbaren
Antriebsfahrzeugen aus, deren Zugkraft über eine zugkraftabhängige Meßdose gesteuert
wird, um eine gleichartige verlaufende Zug- oder Schubkraftcharakteristik sämtlicher
Antriebsfahrzeuge zu erzielen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraft
der den jeweiligen Zugteilen zugeordneten Antriebsfahrzeuge mittels einer eigenen,
auf den betreffenden Zugteil unmittelbar wirkenden Meßdose beeinflußbar ist.
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Das bedeutet, daß bei Eingliederung eines oder mehrerer derartiger
Antriebsfahrzeuge in den größeren Zugverband ein völlig selbsttätiger Betrieb jedes
dieser Antriebsfahrzeuge möglich ist, so daß deren Führerstand nicht mehr besetzt
zu werden braucht. Das führende Antriebsfahrzeug, das zumeist als Lokomotive ausgebildet
sein wird, ohne daß dabei ein Triebwagenantrieb ausgeschlossen wird, gibt dabei
keine Steuerimpulse an das dem jeweiligen Zugteil zugehörige vorgeschaltete Antriebsfahrzeug
ab. Dadurch entsteht Übereinstimmung mit den bereits bestehenden Betriebsverhältnissen
von Eisenbahnen, bei denen man es vermieden hat, außer der Zughaken- und der Schlauchkupplung
für die durchgehende Bremsluftleitung noch andere Bindeglieder vorzusehen, um den
Güterwagenzugbetrieb möglichst einfach zu gestalten.
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Weitere Vorteile ergeben sich durch die Erfindung für die Umstellungszeit
zwischen den verschiedenen Kupplungsausbildungen. Die übliche, international festgelegte
Anordnung des mittleren Zughakens und der beiderseitigen Stoßvorrichtungen war bisher
das größte Hindernis. auf dem Wege zu der erforderlichen Automatisierung der Kupplungsvorgänge
unter Anwendung einer Mittelkupplung, die gleichzeitig die Stoßkräfte aufnimmt.
Die Einführung der geschlossenen, wenn auch der Tragwagenzahl nach veränderlichen
Zugteile läßt eine beliebige lange Übergangslösung zu, da die Mittelkupplung zunächst
nur innerhalb der einzelnen Zugteile angewandt zu werden braucht; durch jeweiliges
Eingliedern eines
Antriebsfahrzeuges im Sinne der Erfindung kann
vermieden werden, daß Mittelkupplungen mit in üblicher Weise ausgebildeten Zug=
und Stoßvorrichtungen zusammentreffen.
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Weitere Vorteile entstehen dadurch, daß jedes dieser Antriebsfahrzeuge
als größte Zugkraft nur diejenige zu entwickeln braucht, die der zugehörige bewegte
Zugteil benötigt, wenn er selbständig gefahren wird. Die Leistung derartiger Antriebsfahrzeuge
kann also gegenüber derjenigen wesentlich vermindert werden, die für ein den gesamten
Zugverband ziehendes Antriebsfahrzeug benötigt wird, während andererseits die Antriebsanlage
ohne weiteres so ausgebildet werden kann, daß sie die in einem größeren Zugverband
auftretenden, maximalen Geschwindigkeiten hergibt. Es ist daher berechtigt, von
Kleinleistungs-Lokomotiven zu sprechen, sofern die Antriebsmaschinen nicht in einem
Triebwagen untergebracht sind. Derartige Kleinleistungs-Lokomotiven eignen sich
auch besonders gut zum Ziehen von solchen Tragwagen, deren Achsen gemäß früheren
Vorschlägen kurvenradial einstellbar sind und die in vorteilhafter Weise mit den
besonders kurz bauenden Kleinleistungs-Lokomotiven zu Gliederfahrzeugen vereinigt
werden können.
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In den Führerständen der ohne Lokomotivführer innerhalb des Zugverbandes
fahrenden Kleinleistungs-Lokomotiven, unter denen sinngemäß auch entsprechend ausgebildete
Triebwagen zu verstehen sind, kann Zugbegleitungspersonal aufgenommen werden, so
daß es nicht der Mitführung besonderer Personalwagen bedarf. Die gesamten Maschinenanlagen
einschließlich aller Nebenmaschinen lassen sich auf der KleinleistungsrLokomotive
ohne weiteres unterbringen. An ihr können außerdem übliche Zug- und Stoßvorrichtungen
sowie automatische Mittelpufferkupplungen vorgesehen werden, wodurch das Zusammenkuppeln
von die eine Kupplungsart aufweisenden Zugteilen mit solchen Zugteilen, die die
andere Kupplungsart besitzen, zu einem Gesamtzugverband möglich wird. Sobald die
Zugeinheit selbständig wird, ist die Kleinleistungs-Lokomotive mit einem Lokomotivführer
zu besetzen, wobei der Zugkraftregler ausgeschaltet und eine übliche, von Hand betätigte
Leistungssteuerung wirksam wird.
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Die Eingliederbarkeit von Antriebsfahrzeugen in einen Zugverband sowie
die Bildung von jeweils für sich verfahrbaren Zuggliedern ist an sich nicht neu.
Es ist auch bereits bekannt, die Zugkraft der eingliedbaren Antriebsfahrzeuge über
eine zugkraftabhängige Meßdose zu steuern, um eine gleichartig verlaufende Zug-
oder Schubkraftcharakteristik sämtlicher Antriebsfahrzeuge zu erzielen. Jedoch dienten
die bekannten Maßnahmen nicht den Aufgaben, die vorher im einzelnen erörtert worden
sind. Die bekannte Meßdose wurde dabei lediglich auf dem den gesamten Zugverband
ziehenden oder schiebenden Hauptantriebsfahrzeug vorgesehen. Unter Anordnung von
der Nachrichtenübermittlung und Fernsteuerung dienenden Geräten werden nach dieser
bekannten Ausführung der Bremsvorgang, der Anfahrvorgang und die jeweilige Zugkraft
der ferngesteuerten Fahrzeuge gleichlaufend mit den entsprechenden Leistungsgrößen
des führenden Fahrzeuges, das Hochfrequenzimpulse aussendet, derart gesteuert, daß
der erwähnte, gleichmäßige Schub-oder Zugkraftverlauf beider Fahrzeuge selbsttätig
eingehalten wird. Diese an sich verwickelten, störanfälligen und im Zugbetrieb unerwünschten
Geräte fallen bei der Erfindung völlig fort. Weitere Unterschiede sind durch die
Meßdosenausbildung gegeben, auf die noch eingegangen wird. Zu erwähnen ist in diesem
Zusammenhang der Gegenstand eines älteren Patents, bei dem das Zu- und Abschalten
von Antriebsmotoren in Abhängigkeit von der am abgefederten Zughaken wirkenden Zugkraft
erfolgt. Hierbei ist der Zughaken mit einem schwenkbaren, abisolierten und an eine
Batterie elektrisch angeschlossenen Hebel verbunden, dessen Kontaktsegment beim
Verschwenken des Hebels Schleifkontakte für die Anlaßleitungen der entsprechend
der aufzuwendenden Zugkraft zu- oder abzuschaltenden Antriebsmotoren überdeckt bzw.
freigibt. Demgemäß dient auch eine derartige Einrichtung nicht der Erfüllung der
durch das eingangs beschriebene Zugbetriebsverfahren entstehenden Aufgaben, und
es fehlt weiter die für die Erfindung kennzeichnende Beeinflußbarkeit der Zugkraft
der den einzelnen Zugteilen zugeordneten Antriebsfahrzeuge mittels einer eigenen,
auf den betreffenden Zugteil unmittelbar wirkenden Meßdose.
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Die die Leistungsregelung steuernde Meßdose kann in der verschiedensten
Weise ausgebildet sein. Kennzeichnend für sie ist jedoch, daß sie eine besonders
schwache Feder, die beispielsweise nur eine zwischen 20 und 100 kg liegende Federkraft
entwickelt, und einen Anschlag aufweist, der die Zugkraft auf die übliche Zughakenfeder
überträgt. Das ist unterschiedlich gegenüber den bekannten Maßnahmen, bei denen
die Zughakenfeder selbst die Feder ist, die den wesentlichen Teil der Meßdose darstellt.
Die Steuerung des - Leistungsreglers durch die Meßdose erfolgt derart, daß bei der
größten Federspannung die größte Antriebsleistung des betreffenden Antriebsfahrzeugs
und damit dessen größte Zugkraft eingestellt wird. Wenn die Kleinleistungs-Lokomotive
den zugehörigen Zugteil etwa gleich stark beschleunigt, wie der vorauslaufende Teil
des Zugverbandes durch das führende Antriebsfahrzeug beschleunigt wird, so geht
der Ausschlag der Feder in der dem nachfolgenden Zugteil zugeordneten Meßdose praktisch
auf Null zurück, wodurch der Leistungsregler die Leistung der Kleinleistungs-Lokomotive
auf die geringste Größe einstellt. Es wird also der angetriebene Zugteil, entsprechend
der Justierung der Meßdose und des Leistungsreglers, den vorauslaufenden Teil des
Zugverbandes nur mit einer sehr leichten Anhängelast in der Größenordnung der genannten
20 bis 100 kg belasten. Damit paßt der Leistungsregler die Antriebsleistung des
betreffenden Zugteiles sowohl jeder Beschleunigung oder Verzögerung des vorausfahrenden
Teiles des Zugverbandes als auch jeder Steigung bzw. jedem Gefälle der befahrenen
Bahnstrecke an. Man kann diese Anordnung mit der Anhänger-Auflaufbremse bei Straßenfahrzeugen
mit Anhängern vergleichen. Im Gegensatz zu den letzteren bedarf es jedoch einer
Zusatzvorrichtung, mit der die als Kraftspeicher wirkende Meßdose auf einen Anfangswert
eingestellt wird, um dadurch dem Antriebsfahrzeug zum Anfahren des zugeordneten
Zugteiles eine bestimmte Leistung und damit Zugkraft abzuverlangen. Findet als Kraftspeicher
die Feder der genannten Meßdose Anwendung, so bedeutet
das, daß
diese eine veränderliche Vorspannung erhalten muß. Hierdurch wird erreicht, daß
die Leistungsregelung der aufzubringenden Zugkraft angepaßt wird, die wegen der
verschiedenen Anzahl von Tragwagen, die durch die Kleinleistungs-Lokomotive als
Zugteil bewegt werden müssen, variiert. Die einzustellende Federvorspannung muß
also in Abhängigkeit von der Zahl der Tragwagen des Zugteiles auf das Mehrfache
erhöht werden können. Durch diese Zusatzeinrichtung wird gewährleistet, daß jeder
Leistungsregler die Leistung der Antriebsmaschine auf den Leistungsbedarf des Zugteiles,
dem die Kleinleistungs-Lokomotive vorgeschaltet ist, begrenzt.
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Da es an sich bekannt ist, Meßdosen mit veränderlichem Anfangswert
auszubilden, wird für die Maßnahme, die als Kraftspeicher wirkenden Meßdosen mit
einstellbarem Anfangswert auszubilden, nur in Verbindung mit Anspruch 1 Schutz begehrt.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß nach den Betriebsvorschriften
der Eisenbahnen die Zughakenfedern auf Zughakenkräfte bis zu 20 000 kg und mehr
ausgelegt sind. Der Federweg, d. h. die Zusammendrückung der Feder, ist dabei verhältnismäßig
kurz. Beide Eigenschaften der Zughakenfeder sind für die wesentlich geringere Größenordnung
der hier in Betracht kommenden Steuerungskräfte unbrauchbar, wenn es sich darum
handelt, deren Veränderungen sicher und genau zu erfassen. Aus diesem Grunde ist
die Meßdose der Zughakenfeder vorgeschaltet. Die wesentlich kleineren Steuerungskräfte
kommen dadurch beim Leistungsregler zur Auswirkung. Erst beim Erreichen und überschreiten
der höchsten Steuerzugkraft wird die Anschlagvorrichtung wirksam, die dann die überschüssige
Zugkraft des vorauslaufenden Zugteiles auf das nachfolgende Antriebsfahrzeug überträgt.
Das wird im allgemeinen nur dann der Fall sein, wenn das führende Antriebsfahrzeug
infolge von Betriebsstörungen ausfällt oder wenn aus anderen Gründen deren erforderliche
Leistung überschritten wird, beispielsweise bei nicht ausgelasteter, schwerer Führungslokomotive.
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Die erfindungegemäße Beeinflussung der Zugkraft der Kleinleistungs-Lokomotiven
ist einfach und betriebssicher. Sie ermöglicht die beliebige Auflockerung des Zugbetriebes
durch Aufteilung der Zugverbände in fahrselbständige und trotzdem eingliederbare
Zugteile. Sie erleichtert aus diesem Grunde auch die Zielordnung.
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Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung innerhalb
eines Zugverbandes wieder, in den ein aus mehreren Tragwagen bestehender Zugteil
mit selbständigem Antriebsfahrzeug eingegliedert ist.
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F i g. 1 zeigt den Zugverband in schematischer Darstellung, von der
Seite aus gesehen; F i g. 2 gibt schematisch das Schaltbild der Meßdose wieder,
die dem Leistungsregler des Antriebsfahrzeuges eines Zugteiles vorgeschaltet ist.
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In F i g. 1 bezeichnet 1 das führende Antriebsfahrzeug des gesamten
Zugverbandes, der aus einer Reihe von Tragwagen 2 besteht: Eingegliedert in diesen
größeren Zugverband 1, 2 ist ein aus weiteren Tragwagen 3 bestehender Zugteil mit
einem Antriebsfahrzeug 4, das im Sinne der vorstehenden Ausführungen als Kleinleistungs-Lokomotive
zu bezeichnen ist. Die Tragwagen 3 des Zugteiles können als Niederflurfahrzeuge
ausgebildet und mit automatischen Mittelkupplungen ausgerüstet sein. Dagegen weist
die Kleinleistungs-Lokomotive 4 nicht nur die Mittelkupplung auf, die zur Verbindung
mit dem gleiche Kupplungen aufweisenden angeschlossenen Zugteil erforderlich ist,
sondern auch die normalen Zug- und Stoßvorrichtungen, mit deren Hilfe die Verbindung
mit den vorausfahrenden Tragwagen 2 und dem führenden Antriebsfahrzeug 1 möglich
ist, solange diese Tragwagen 2 noch mit derartigen normalen Zug- und Stoßvorrichtungen
ausgerüstet sind. Dem nicht gezeichneten Leistungsregler der Antriebsmaschine 5
der Kleinleistungs-Lokomotive 4, der in üblicher Weise ausgebildet ist, ist die
Meßdose 6 vorgeschaltet, deren grundsätzlicher Aufbau F i g. 2 zu entnehmen ist.
In dieser Figur bezeichnet 7 einen Zughaken, über den die Meßdose 6 mit der in üblicher
Weise mittels einer besonderen Zugfeder abgefederten Zugstange des vorauslaufenden
Tragwagens 2 verbunden ist. Der Zughaken 7 wirkt auf eine eine geringe Federkraft
ausübende Feder 8, deren Ende bei 9 verankert ist. Die Meßdose 6 steht ihrerseits
mit der in üblicher Weise abgefederten Zugstange der Kleinleistungs-Lokomotive 4,
in Verbindung. Auf einem beweglichen Teil des Zughakens 7 ist die Schaltbrücke
10
angeordnet. Diese Schaltbrücke 10 überbrückt entsprechend den Stellungen
des beweglichen Teiles des Zughakens 7 eine Reihe von Kontakten 11, 12, die der
Einfachheit halber als Kontaktknöpfe gezeichnet sind, während sie sich in Wirklichkeit
über schmale Isolierstücke so aneinanderschließen, daß stets zwei gegenüberliegende
Kontakte durch die Schaltbrücke 10 elektrisch verbunden sind. Die Kontakte 11,12
liegen in Stromkreisen 13, 14, die ihrerseits auf Relais bzw. Steuerschütze
wirken, sobald sie geschlossen sind. Diese Relais, Steuerschütze od. dgl. beeinflussen
den Leistungsregler, :der die Leistung der Antriebsmaschine 5 so einstellt, daß
sie der gerade auftretenden Zugkraft im Zughaken 7 entspricht. Ein besonderer, nicht
gezeichneter Anschlag sorgt dafür, daß bei Überschreiten der maximalen Zugkraft,
für die die Feder 8 ausgelegt ist, diese Zugkraft unmittelbar über das Gehäuse .der
Federdose 6 auf die Zugstange bzw. Zugfeder der Kleinleistungs-Lokomotive 4 abgeleitet
wird, ohne den beweglichen Teil 10 zu überlasten.
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Es liegt im Wesen der Erfindung, daß der Kraftspeicher der Meßdose
nicht als Feder ausgebildet sein muß. Die erforderlichen Verstellkräfte können auch
durch andere Servomotoren erzeugt werden. Beispielsweise könnte ein unter dem Einfluß
der wechselnden Zugkräfte gelenkig angeordnetes Strahlrohr verschiedene Stellungen
einnehmen, aus denen heraus in Abhängigkeit von der Vergrößerung oder Verkleinerung
der Zugkräfte höhere oder niedrige Antriebsleistungen der Antriebsmaschine 5 eingestellt
werden. In der gleichen Weise können pneumatisch, mechanisch oder magnetisch wirksame
Regler die erforderlichen Leistungseinstellungen durchführen.