DE19800503A1

DE19800503A1 - Verfahren und Rangiereinrichtung zum Bewegen von Zügen in oberleitungsfreien Abschnitten

Info

Publication number: DE19800503A1
Application number: DE1998100503
Authority: DE
Inventors: Gerald Scheibel
Original assignee: Deutsche Bahn AG
Current assignee: Deutsche Bahn AG
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1999-07-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Rangiereinrichtung zum Um schlagen von Gütern auf schienengebundenen Fahrzeugen. Dies erfolgt zwischen mit Oberleitung überspannten Abschnitten gleicher und/oder verschiedener Stromarten und Spannungen.

Es sind Lösungen bekannt, bei denen in Grenzbahnhöfen von Eisenbahnen, die für ihre mit Oberleitung elektrifizierten Strecken voneinander abweichende Stromsyste me benutzen, wechselseitig das eine oder andere Stromsystem auf die einpolige Fahrleitungsanlage sowie den Rückstrom über das Schienennetz schalten. Dies führt dazu, daß auf einem Streckenabschnitt immer nur elektrische Triebfahrzeuge eines Stromsystems betrieben werden können, sofern es sich nicht um Mehr system-Lokomotiven handelt. Diese sind jedoch teuerer und weisen eine höhere Radsatzlast auf.

Weiterhin gibt es Lösungen, bei denen auf einem Streckenabschnitt sowohl eine Oberleitung, meist für ein Wechselstromsystem, sowie eine seitliche Stromschiene, meist für ein Gleichstromsystem montiert sind. Die Rückströme beider verwendeten Stromsysteme müssen über die Schienen zu den jeweiligen Unterwerken geführt werden. Da ein gleichzeitiger Fahrbetrieb von Fahrzeugen, die das Wechsel strom- und das Gleichstromsystem benutzen, auch Rückströme in den Schienen als Wech sel- und Gleichstrom hervorrufen, kommt es durch diese verschiedenen Rückströme zu starken negativen Beeinflussungen. Aus diesem Grunde wird ein gleichzeitiger Betrieb von Fahrzeugen mit unterschiedlichen Stromsystemen auf gleichen Strec kenabschnitten nicht zugelassen. Somit müssen Umschaltungen bzw. sehr kurze Speiseabschnitte realisiert werden. Die Energieversorgung von einander gekuppel ten elektrisch betriebenen Triebfahrzeugen mit unterschiedlichen Stromsystemen, gleichzeitig an der seitlichen Stromschiene als auch an der Oberleitung, ist auf Grund der Probleme des Rüchstroms nicht möglich.

Außerdem sind Mehrsystem-Lokomotiven bekannt, bei denen durch eine lokinterne Umschaltung ein Betrieb des Triebfahrzeugs entweder unter Oberleitung oder auch an einer seitlichen Stromschiene bzw. an einer Oberleitung mit der Eignung für die Zuführung von unterschiedlichen Stromsystemen über den Stromabnehmer auf dem Dach möglich ist, von denen jeweils nur ein System genutzt werden kann. Derartige Mehrsystem-Lokomotiven sind aufwendig und teuer.

Im EP 0 174 925 B1 wird eine Umschlaganlage für Transportgefäße mit mindestens einem elektrifizierten Eisenbahngleis beschrieben, bei der die auf dem Eisenbahn güterwagen befindlichen Transportgefäße mittels Portalkrananlagen be- und/oder entladen werden. Da derartige Umschlagprozesse an einem mit einer Oberleitung überspannten Gleis mit einer Portalkrananlage nicht möglich sind, entfällt im Ver fahrbereich der Portalkrananlage die Oberleitung. Das Einfahren von mit elektrischen Triebfahrzeugen bespannten Zügen in diesen Streckenabschnitt, erfolgt unter Aus nutzung der kinetischen Energie des Zuges, so daß das elektrische Triebfahrzeug nach dem Durchrollen des oberleitungsfreien Bereiches wieder unter einem Ab schnitt mit Oberleitung zum Stehen kommt. Eine derartig ausgeführte Umschlagan lage hat den Nachteil, daß das elektrische Triebfahrzeug sofort hinter dem oberlei tungsfreien Abschnitt zum Stehen kommen muß, da sich sonst der erste Wagen wieder in Bereich der Oberleitung befindet und der Zug rückwärts zu verfahren ist, um ein be- und/oder entladen zu ermöglichen. Ein zu frühes Anhalten führt dazu, daß das elektrische Triebfahrzeug sich nicht im Bereich der Oberleitung befindet und somit aus eigener Kraft den Zug nicht verfahren kann. Das Vorhalten von nicht oberleitungsbetriebenen Schleppfahrzeugen ist somit dennoch erforderlich.

In der DE 43 32 232 C1 wird eine Vorrichtung zum Umschlagen von Transportbe hältern vorgestellt, bei der ebenfalls Portalkrananlagen an mit einer Oberleitung überspannten Gleisen zum Einsatz kommen. Die vorgeschlagene Lösung beinhaltet ein mechanisches Weg klappen der Oberleitung im Arbeitsbereich der Portalkranan lage. Das ist mit den herkömmlichen Längskettenwerken der Oberleitung nicht mög lich, da diese in Längsrichtung nicht elastisch genug sind. Separat eingesetzte Oberleitungsschienen, die deutlich besser wegklappbar sind, verursachen Stoßstel len im Übergang zwischen den herkömmlichen Oberleitungen und der Oberleitungs schiene und führen zu Zerstörungen an den Stromabnehmern der elektrischen Triebfahrzeuge. Die Nachteile der vorgeschlagenen Lösung können durch einen ho hen technischen Aufwand nur verringert, jedoch nicht beseitigt werden. Weiterhin ist diese Lösung nur in durchgehend geraden Gleisen einsetzbar. Für Gleisbögen und im Bereich von Weichenabzweigungen ist sie nicht verwendbar. Ein separates Zug fahrzeug ist dann zusätzlich erforderlich, welches aus der Oberleitung nicht mit Energie versorgt werden kann.

Die in der DE 195 33 256 A1 dargestellte Umschlaganlage ist ebenfalls in einen elektrifizierten Streckenabschnitt eingebettet und es soll mit einer Portalkrananlage ein Be- und Entladen von Transportgefäßen von Eisenbahngüterwagen erfolgen. Da dies in der Bewegung des Zuges mit einer Geschwindigkeit von 0,4 bis 1 m/s durch geführt werden soll, wird die kinetische Energie des Zuges zum antriebslosen Durch rollen durch die Umschlaganlage genutzt. Die vorhandene Oberleitung wird seitlich verschoben und damit der Raum oberhalb des Gleises zum Be- und Entla den freigegeben. Wegen der fehlenden Längselastizität der Fahrleitung ist diese Lö sung nicht realisierbar. Auf Grund der notwendigen geringen Geschwindigkeit für den Be- und Entladeprozeß ist die mögliche Rollstrecke relativ kurz, was nur geringe oberleitungsfreie Abschnitte zuläßt. Die Nachteile entsprechen denen, wie zum EP 0 174 925 B1 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch betriebenes Schienenfahr zeug, wie im Anwendungsgebiet beschrieben, derart auszubilden, daß für den Oberleitungsbetrieb ausgeführte elektrische Triebfahrzeuge einschließlich gekup pelter Wagen über einen Streckenabschnitt befördert werden können, der sowohl mit einer elektrischen Oberleitung überspannt ist als auch oberleitungsfrei sein kann, von einer externen Stelle steuerbar sein soll und Beeinflussungen der Energieversor gungsanlagen für den elektrische Oberleitungsbetrieb sowie der Eisenbahnsiche rungstechnik nicht auftreten dürfen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß derart gelöst, daß bestimmte, in einer geordne ten Reihe ablaufende technologische Schritte entsprechend den Ansprüchen 1 und 2 erfolgen, um einen Zug in einem oberleitungsfreien Abschnitt bewegen zu können. Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Rangiereinrichtung besitzt eine elektrische Traktions- und Hilfsbetriebsausrüstung, die gegenüber dem aus Radsät zen, Radsatzlagerung und Federung sowie aus dem Fahrzeugrahmen bestehenden Fahrgestell elektrisch isoliert aufgebaut ist. Weiterhin sind für die Zuführung der Elektroenergie entsprechend dem verwendeten Stromsystem mehrpolige Stromab nehmer vorhanden, die für einen elektrischen Zugbetrieb von einer mehrpoligen Energiezuführungseinrichtung mit unterschiedlichen Stromarten und Spannungen gespeist wird.

Durch den Einsatz als Mehrsektionsfahrzeug ist die autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung in der Lage sehr große Anhängelasten zu verschieben, was einer universellen Nutzung sehr entgegen kommt.

Auf Grund der Ausführung als fernsteuerbare autarke elektrisch betriebene Ran giereinrichtung ist es nicht notwendig, daß die Rangiereinrichtung mit einem Fahr zeugführer besetzt wird. Das hat den Vorteil eines geringen personellen Aufwandes sowie geringer Kosten.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dazugehörenden Rangiereinrichtung wird die Möglichkeit geschaffen, daß ein Verschieben von elektrischen Triebfahrzeu gen im Oberleitungsbetrieb sowie auch bei einem oberleitungsfreien Abschnitt mit nur einem geringfügigen Mehraufwand in Form einer mehrpoligen Energiezufüh rungseinrichtung im Fahrbereich sowie auch im Stumpfgleis als Parkmöglichkeit er folgen kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten be vorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung

Fig. 2 zeigt einen Streckenabschnitt für den Einsatz der autark betriebenen Rangiereinrichtung.

Wie in Fig. 1 dargestellt weist die autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung 13 Radsätze 2, Radsatzlagerungen und Federungen 3, einen Fahrzeugrahmen 4 sowie mechanische Antriebe 8 auf. Diese Baugruppen besitzen keine elektrischen Verbindungen zur Hilfsbetriebseinrichtung 5, zur Antriebssteuerung 6 oder zum Fahr zeugantrieb 7 und sind gegenüber dem elektrischen Teil dieser Baugruppen isoliert. Dadurch ist keine Übertragung von Rückströmen auf die Schienen 1 möglich. Für den Antrieb der autark elektrisch betriebenen Rangiereinrichtung erfolgt die Übertra gung der elektrische Energie aus der mehrpoligen Energiezuführungseinrichtung 9 über den mehrpoligen Stromabnehmer 10.

Die Energieübertragung vom mehrpoligen Stromabnehmer 9 zur Hilfbetriebseinrich tung 5 sowie zur Antriebsteuerung 6 erfolgt mittels elektrische Verbindungsleitungen 11, deren erforderliche Anzahl der elektrischen Leiter 12 sich nach dem verwendeten Stromsystem richtet. Der Fahrzeugantrieb 7 besteht aus einer Antriebsmotor-Ge triebe-Anordnung. Über elektrische Verbindungsleitungen 11 wird der Antriebsmo tor des Fahrzeugantriebes 7 mit elektrische Energie versorgt, jedoch besteht keine elektrische Verbindung zum Gehäuse des Fahrzeugantriebes 7. Die Antriebsleistung des Fahrzeugantriebes 7 wird über mechanische Antriebe 8 den Radsätzen 2 zuge führt.

In Fig. 2 ist ein Streckenabschnitt dargestellt, auf dem die autark elektrisch betrie bene Rangiereinrichtung für Verschiebe- und Rangieraufgaben in einem mit einer Oberleitung überspannten sowie auch in einem oberleitungsfreien Bereich eingesetzt werden soll. Dazu sind die Bereiche "B" 27, "C" 28, "D" 29, "F" 33 und "G" 34 mit ei ner mehrpoligen Energiezuführungseinrichtung 9 ausgestattet, die als seitliche Stromschienenanordnung ausgeführt ist.

Es existiert ein Durchgangsgleis 22, von dem ein Stumpfgleis 31 für einen Einrich tungsbetrieb und ein Stumpfgleis 32 für einen Zweirichtungsbetrieb abzweigt. Die Bereiche "A" 26 und "B" 27 sowie "D" 29 und "E" 30 stellen ein mit einer spannungs führenden Oberleitung überspanntes Gleis 23 und 25 dar. Der Bereich "C" 28 ist ein oberleitungsfreier Bereich 24.

In Fahrtrichtung I 20 kann ein elektrisches Triebfahrzeug mit gekuppelten Wagen aus dem Streckennetz der Bahn, dem Bereich "A" 26 kommend, bis zum Bereich "B" 27 unter einer Oberleitung fahren. Dort hält sie an und kann weiterhin aus der Ober leitung mit Elektroenergie versorgt werden. Eine im Bereich "F" 33 geparkte autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung fährt über die Bereiche "D" 29, "C" 28 in den Bereich "B" 27 und kuppelt dort stirnseitig an das elektrische Triebfahrzeug mit tels automatischer Rangierkupplung an. Der so gebildete Fahrzeugverband wird dann von der autark elektrisch betriebenen Rangiereinrichtung über den Bereich "C" 28 in den Bereich "D" 29 gezogen. Nach dem Anhalten des Fahrzeugverbandes in Bereich "D" 29 wird die autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung vom elektri schen Triebfahrzeug abgekuppelt und fährt in das Stumpfgleis I 31, dem Bereich "F" 33, in eine Parkposition. Das elektrische Triebfahrzeug mit den gekuppelten Wagen befindet sich im mit einer Oberleitung überspannten Bereich "D" 29, kann wieder mit Elektroenergie versorgt werden, und nun ungehindert über den Bereich "E" 30 in das Streckennetz der Bahn ausfahren.

Soll ein Verschiebe- und Rangiervorgang in Fahrtrichtung II 21 durchgeführt werden, so nimmt die autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung die Parkposition im Stumpfgleis II 32, dem Bereich "G" 34, ein. Das elektrische Triebfahrzeug mit den gekuppelten Wagen kommt aus dem Streckennetz der Bahn, dem Bereich "E" 30, und fährt bis in den Bereich "D" 29. Die autark elektrisch betriebene Rangiereinrich tung fährt aus dem Bereich "G" 34 kommend über die Bereiche "B" 27, "C" 28 in den Bereich "D" 29 und kuppelt dort stirnseitig an das elektrische Triebfahrzeug mittels automatischer Rangierkupplung an. Nun läuft das Verfahren wie zuvor beschrieben nur in seitenvertauschter Weise ab.

Bezugszeichenliste

1

Schienen

2

Radsatz

3

Radsatzlagerung und Federung

4

Fahrzeugrahmen

5

Hilfsbetriebeeinrichtung

6

Antriebssteuerung

7

Fahrzeugantrieb

8

Mechanischer Antrieb

9

Mehrpolige Energiezuführungseinrichtung

10

Mehrpoliger Stromabnehmer

11

Elektrische Verbindungsleitungen

12

Erforderliche Anzahl der elektrischen Leiter

13

Schienenfahrzeug

20

Fahrtrichtung I

21

Fahrtrichtung II

22

Durchgangsgleis

23

Mit spannungsführender Oberleitung überspanntes Gleis I

24

Oberleitungsfreier Bereich

25

Mit spannungsführender Oberleitung überspanntes Gleis II

26

Bereich "A"

27

Bereich "B"

28

Bereich "C"

29

Bereich "D"

30

Bereich "E"

31

Stumpfgleis I

32

Stumpfgleis II

33

Bereich "F"

34

Bereich "G"

Claims

1. Verfahren zum Bewegen von Zügen in oberleitungsfreien Abschnitten dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrolokomotive mit einem gekuppelten Wagenzug in Fahrtrichtung I (20) aus einem mit einer spannungsführenden Oberleitung überspannten Gleis I (23) Bereich A (26) kommend in den Bereich B (27) einfährt, eine Rangiereinrichtung aus dem Stumpfgleis I (31) Bereich F (33) kommend über einen Bereich D (29), der ein Teil des mit einer spannungsführenden Oberleitung überspanntes Gleises II (25) ist, über einen oberleitungsfreien Bereich (24) Bereich C (28) ebenfalls in einen Bereich B (27) einfährt und stirnseitig an die Elektrolokomotive mit Wagenzug kuppelt und diesen insgesamt aus dem Bereich B (27) über den Bereich C (28) in den Bereich D (29) bewegt, im Bereich D (29) die Rangiereinrichtung von der Elektrolokomotive mit Wagenzug abkuppelt, anschließend in das Stumpfgleis I (31) Bereich F (33) einfährt und die Elektrolokomotive mit dem gekuppelten Wagenzug, die sich nun im mit einer spannungsführenden Oberleitung überspannten Gleis II (25) befindet, aus dem Bereich D (29) in einen Bereich E (30) ausfährt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrolokomotive mit einem gekuppelten Wagenzug in Fahrtrichtung II (21) aus einem mit einer spannungsführenden Oberleitung überspannten Gleis II (25) Bereich E (30) kommend in den Bereich D (29) einfährt, eine Rangiereinrichtung aus dem Stumpfgleis II (32) Bereich G (34) kommend über einen Bereich B (27), einen oberleitungsfreien Bereich (24) Bereich C (28) ebenfalls in einen Bereich D (29) einfährt und stirnseitig an die Elektrolokomotive mit Wagenzug kuppelt und das Verfahren in seitenvertauschter Weise, wie in Anspruch 1 dargestellt, abläuft.

3. Autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung mit einem eigenen Fahrantrieb, bei der für den Fahrantrieb sowie weitere für die Funktion der Rangiereinrichtung notwendige Hilfseinrichtungen erforderliche Elektroenergie von außen dem Fahrzeug über geeignete Einrichtungen zugeführt wird, zum Betrieb auf Gleisen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Rangiereinrichtung erforderliche Traktions- (6, 7) und Hilfsbetriebsausrüstung (5) gegenüber einem Fahrgestell, bestehend aus Fahrzeugrahmen (4), Radsätzen (2), Radsatzlagerung (3) und Federung (3) elektrisch isoliert aufgebaut ist, für die Zuführung von Elektroenergie eine stationäre mehrpolige Energiezuführungseinrichtung (9) vorhanden ist sowie an der Rangiereinrichtung eine, entsprechend dem verwendeten Stromsystem, Anzahl von mehrpoligen Stromabnehmern (10) für die elektrischen Leiter aufweist, die für einen elektrischen Zug betrieb von einer mehrpoligen Energiezuführungseinrichtung (9) mit unterschiedlichen Stromarten und Spannungen gespeist werden kann.

4. Autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrachsig ist und als Mehrsektionsfahrzeug eingesetzt werden kann.

5. Autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung nach Anspruch 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine automatische Rangierkupplung besitzt.

6. Autark elektrisch betriebene Rangiereinrichtung nach Anspruch 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß sie direkt oder fernsteuerbar ist.