DE202010014117U1

DE202010014117U1 - Vorrichtung zur Erstellung oder zur Sanierung einer Bahnstrecke

Info

Publication number: DE202010014117U1
Application number: DE202010014117U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2020-10-09

Abstract

Vorrichtung zur Erstellung oder zur Sanierung einer aus Gleisen sowie aus einem Unterbau für die Gleise bestehenden Bahnstrecke,
mit wenigstens einem Arbeitswagen, wobei mehrere Arbeitswagen (1, 2) einen Arbeitszug bilden können, und
wobei der Arbeitswagen (1, 2) angetriebene Einrichtungen für den Transport der Materialien längs des Arbeitswagens (1, 2) sowie gegebenenfalls angetriebene Einrichtungen zum Einbau und/oder Ausbau des Gleises und/oder des Unterbaus für die Gleise aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sämtliche oder ein Teil der Antriebe elektromotorische Antriebe oder elektrische Antriebe sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erstellung oder zur Sanierung einer aus Gleisen sowie aus einem Unterbau für die Gleise bestehenden Bahnstrecke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bahnstrecken bestehen aus einem mehrschichtigen Unterbau, auf welchem sich die Gleise befinden. Diese Gleise bestehen dabei aus den Schwellen und aus den Schienen. Der mehrschichtige Unterbau besteht zunächst aus Bodenschichten. Hier handelt es sich insbesondere um eine Planumsschutzschicht, um eine Frostschutzschicht sowie um ggf. um weitere Schichten. Auch kann ein zusätzliches Vlies vorgesehen sein. Auf diesen Bodenschichten befindet sich dann eine Schotterschicht. Diese dient der Aufnahme des Gleises.
Bestehende Bahnstrecken müssen von Zeit zu Zeit saniert werden. Dies kann bedeuten, daß der mehrschichtige Unterbau saniert wird. Das Gleis selbst wird dabei nicht notwendigerweise mit erneuert. Es kann aber auch gleich miterneuert oder teilerneuert werden. Es gibt dabei verschiedene Verfahren zum Sanieren und Erneuern von Unterbauschichten sowie Gleisanlagen.
Grundsätzlich werden hierfür mobile, gleisgebundene Baumaschinen auf Arbeitswagen verwendet. Mehrere dieser Arbeitswagen werden zusammengekoppelt und bilden insgesamt einen Arbeitszug. Dieser Arbeitszug kann dann sämtliche Arbeiten einer aus Gleisen sowie aus einem Unterbau für die Gleise bestehenden Bahnstrecke ausführen. Hierzu weisen die Arbeitswagen entsprechende Einrichtungen zum Ausbau und/oder Einbau des Gleises und/oder des Unterbaus für die Gleise auf. Für den Transport der Materialien längs der Arbeitswagen sind dabei Förderbänder vorgesehen.
Die Antriebe für die Arbeitseinrichtungen der Arbeitswagen sind dabei hydraulisch. Diese haben den Nachteil, daß sie oftmals nicht in der notwendigen Weise exakt gesteuert werden können. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn Förderbänder verstellt werden müssen, um einen Materialtransport von Arbeitswagen zu Arbeitswagen zu ermöglichen. Bei Not-Stop-Situationen oder bei einem Ausfall des hydraulischen Antriebsaggregats besteht das Problem darin, daß eine definierte Position nicht beibehalten wird. Dies bedeutet, daß eine Fortsetzung der Bewegung problematisch ist. Schließlich besteht der Nachteil bei hydraulischen Antrieben, daß die Hydraulikleitungen undicht werden können und somit ein einwandfreier Betrieb gleichermaßen nicht mehr möglich ist.
Davon ausgehend liegt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich der Antriebe verbesserte Vorrichtung zur Erstellung oder zur Sanierung einer aus Gleisen sowie aus einem Unterbau für die Gleise bestehenden Bahnstrecke zu schaffen.
Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Dadurch sind mobile, gleisgebundene Baumaschinen unter Verwendung von Arbeitswagen zur Erstellung oder zur Sanierung von Bahnstrecken geschaffen, deren Aktoren anstatt der bisherigen hydraulischen Antriebe allgemein mit elektromotorischen oder elektrischen Antrieben ausgerüstet sind. Dadurch lassen sich spezielle Vorgänge realisieren, die erst durch die elektromotorischen oder elektrischen Antriebe mit ihren entsprechenden Steuerungen möglich werden. Durch die Nutzung verschiedener Parametersätze in den Antriebsreglern ist es dabei möglich, viele unterschiedliche Erweiterungen an den Arbeitswagen zu betreiben. Ein besonderer Vorteil ist, daß die Einheiten leckagefrei gekoppelt und zentral angesteuert werden können. Kriterien für die Wahl der elektrischen Antriebe sind Energieeffizienz, Umweltverträglichkeit, Dieselverbrauch bei entsprechenden Generatoren, Regelbarkeit hinsichtlich Geschwindigkeit, Rampenfahrt, Beschleunigungsverhalten und Überlastfähigkeit sowie weiterhin hinsichtlich Positionierbarkeit, wobei eine vektorgeregelte Positionierung das Ziel ist.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß ein Teil der Antriebe hydraulische Antriebe sind. Dies bedeutet, daß nicht sämtliche Antriebe des Arbeitszuges elektromotorisch oder elektrisch sind, sondern daß je nach Bedarf der eine oder andere Antrieb auch hydraulisch sein kann, sofern dieser gegenüber den elektromotorischen oder elektrischen Antrieben Vorteile hat.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt elektromotorische Antriebe für einzelne Einrichtungen der Arbeitswagen bzw. des Arbeitszuges vor. Diese Liste ist jedoch nicht als vollständig zu betrachten. Weitere – nicht genannte – Einrichtungen können gleichermaßen über elektromotorische Antriebe betrieben werden.
Bei den elektromotorisch betriebenen Transportbändern kann es sich um Transportbänder handeln, welche im Bodenbereich des Arbeitswagens längsverlaufend angeordnet sind. Weiterhin können die Transportbänder sogenannten Entladebänder sein. Diese schließen sich an die Bodenbänder an und ragen frei auskragend über das Ende des Arbeitswagens hinaus. Diese Entladebänder können dabei sowohl seitlich als auch höhenverstellbar sein. Sie dienen der Materialübergabe von einem Arbeitswagen zum benachbarten Arbeitswagen. Schließlich können die Transportbänder Bypaßbänder sein. Diese befinden sich vorzugsweise im Dachbereich des Arbeitswagens und erstrecken sich gleichermaßen in Längsrichtung dieses Arbeitswagens.
Die elektromotorisch betriebenen Stelleinheiten können translatorisch oder rotatorisch ausgebildet sein. Dabei können die Stelleinheiten für die Positionierung der vorgenannten Transportbänder vorgesehen sein. Hierzu können beispielsweise Schiebeschlitten dienen, welche das Entladeband in die Ruhestellung einfahren oder für die Inbetriebstellung ausfahren. Hierzu dient eine translatorische Stelleinheit. Die rotatorische Stelleinheit dient im ausgefahrenen Zustand des Entladebandes dafür, daß das Entladeband nach oben und nach unten verschwenkt werden kann und daß eine seitliche Verschwenkbarkeit möglich ist. Diese rotatorischen sowie translatorischen Stelleinheiten für die Transportbänder sind für eine problemlose Umrüstung der Transportrichtungen unerläßlich, da nur mit ihnen eine sehr präzise Ansteuerung der verschiedenen Stellachsen an den Entladebändern möglich ist. Dadurch können die jeweiligen Bewegungskonturen exakt abgefahren werden. Somit ist die Umrüstung im Wagenverbund ohne Entkopplung der Wagen überhaupt erst möglich. Dabei sind Verfahrachsen, bei denen mehrere Antriebe synchron fahren müssen, durch elektrische Steuerungen in den verschiedenen Qualitätsstufen realisierbar.
Die vorgenannten Stelleinheiten können auch der Positionierung von Überwachungseinrichtungen wie Sensoren, Kameras etc. dienen. Beispielsweise können mittels entsprechender Antriebe Füllstandssensoren betrieben werden, welche die Befüllung des jeweiligen Arbeitswagens mit Material überwachen.
Weiterhin können die elektromotorischen Antriebe im allgemeinsten Sinne für Einrichtungen für den Einbau und/oder Ausbau von Materialien eingesetzt werden. Dies sind die Unterbaumaterialien sowie die darauf befindlichen Gleise.
Weiterhin können vorhandene Arrettierungen mit elektromotorischen Antrieben ausgestattet sein. Solche Arrettierungen dienen beispielsweise als Transportsicherungen bei Überfahrten.
Schließlich können noch Nebenaggregate wie beispielsweise Kompressoren sowie Schmiereinrichtungen elektromotorisch betrieben werden.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 betrifft die Sicherung der Stellachsen der Stelleinheiten. Diese Stellachsen sind entweder über die den jeweiligen Motoren zugeordneten Haltebremsen gesichert oder die mechanischen Getriebe sind statisch selbsthemmend ausgeführt. Dadurch ist das Arbeiten in verschiedenen Arbeitspositionen einer Stellachse durch das sichere Halten der einmal angefahrenen Positionen ohne zusätzliche Verriegelung möglich. Eine kritische Situation im Betrieb von Baumaschinen entsteht immer beim Ausfall des Antriebsaggregats oder im Fall der Not-Stop-Situation. Die verwendeten elektromotorischen Antriebe bleiben hier in einer definierten Position und können über die mechanischen Übertragungselememte sicher in dieser Position gehalten werden. Ein wesentlicher Vorteil dabei ist, daß eine Fortsetzung der Bewegung jederzeit problemlos möglich ist.
Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 5 können die elektrischen Antriebe beispielsweise für Heizeinrichtungen sowie für Steuerungen vorgesehen sein, wobei auch hier weitere Anwendungsmöglichkeiten ohne Weiteres denkbar sind. Bei den Heizeinrichtungen handelt es sich um Behälterheizungen für die Materialwagen. Bei der Steuerung kann es sich um eine speicherprogrammierbare Steuerung SPS sowie um Antriebsregler handeln.
Die elektromotorischen sowie elektrischen Antriebe benötigen eine entsprechende Versorgung mit Strom. Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 6 können hierfür dieselgeneratorische Aggregate vorzugsweise mit Zwischenkreis-Speicher vorgesehen sein. Diese dieselgeneratorischen Aggregate sind dabei Bestandteil des jeweiligen Arbeitswagens. Weiterhin ist es möglich, daß separate Wagen vorgesehen sind, welche nur der Stromversorgung dienen und ihren Strom in die Arbeitswagen einspeisen. Weiterhin können autarke Generatoraggregate vorgesehen sein. Schließlich ist es auch möglich, die Stromversorgung aus dem Stromnetz zu beziehen.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erstellung oder zur Sanierung einer aus Gleisen sowie aus einem Unterbau für die Gleise bestehenden Bahnstrecke wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese Zeichnung zeigt in einer schematischen Seitenansicht zwei gekoppelte Arbeitswagen.
Von dem Arbeitszug sind – ausschnittsweise – zwei Arbeitswagen 1, 2 dargestellt. Diese beiden Arbeitswagen 1, 2 sind mit ihren Fahrgestellen auf – nicht dargestellten – Gleisen einer Bahnstrecke verfahrbar.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Arbeitswagen 1, 2 Transportbänder auf, nämlich Boden-Transportbänder 3 längs des Bodens des jeweiligen Arbeitswagens 1, 2, weiterhin Entlade-Transportbänder 4 sowie Bypaß-Transportbänder 5 im Dachbereich. Die entsprechenden Antriebe dieser Transportbänder 3, 4, 5 sind elektromotorische Antriebe. Wie weiterhin den Zeichnungen entnehmbar ist, sind die Entlade-Transportbänder 4 sowie die Bypaß-Transportbänder 5 nicht statisch angeordnet, sondern sind in ihren Positionen veränderbar.
So ist dem Entlade-Transportband 4 eine translatorische sowie rotatorische, elektromotorbetriebene Stelleinheit zugeordnet. Diese Stelleinheit sorgt dafür, daß im Nichtgebrauchszustand des Entlade-Transportbandes 4 dieses in den Arbeitswagen 1, 2 eingefahren ist, so daß der in der Zeichnung noch nach oben verschwenkte Arm, dann aber horizontale Arm nicht mehr überkragt. Für den dargestellten Gebrauchszustand wird das Entlade-Transportband 4 mittels der translatorischen Stelleinheit ausgefahren. Mittels einer weiteren Stelleinheit 6 kann der auskragende Arm des Entlade-Transportbandes 4 nach oben verschwenkt werden, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Mittels einer zusätzlichen rotatorischen Stelleinheit ist weiterhin eine Verschwenkbewegung auf die eine Seite sowie auf die andere Seite möglich.
Weitere elektromotorische Stelleinheiten sind für die Positionierung des oberen Bypaß-Transportbandes 5 vorgesehen.
Durch eine entsprechende SPS-Steuerung mit Antriebsreglern können die Transportbänder 3, 4, 5 so in ihren Positionen verändert werden, daß eine Umrüstung der Transportrichtung entweder – in der Zeichnung – von links nach rechts oder umgekehrt von rechts nach links möglich ist. Die elektromotorbetriebenen Stelleinheiten erlauben dabei eine sehr präzise Ansteuerung der verschiedenen Stellachsen. Dadurch können die jeweiligen Verstellpositionen exakt abgefahren werden, so daß eine Umrüstung im Wagenverbund ohne Entkopplung der Arbeitswagen 1, 2 möglich ist.
Die Arbeitswagen 1, 2 können weitere elektromotorbetriebene Einrichtungen wie Arrettierungen als Transportsicherung, Nebenaggregate wie Kompressoren sowie Einrichtungen für die Schmierung sowie eine Behälterheizung aufweisen.
Schließlich können weitere elektromotorbetriebene Einrichtungen für den Ein- und Ausbau der Gleise sowie des Untergrunds vorgesehen sein.
Schließlich können noch dem Arbeitswagen 1, 2 Sensoren wie Füllstandsanzeigen sowie Kameraüberwachungen zugeordnet sein. Auch hier sind für deren Positionierung elektromotorisch betriebene Stelleinheiten vorgesehen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Stromversorgung der elektromotorischen sowie elektrischen Antriebe mittels eines Dieselgenerators 7 mit Zwischenkreis-Speicher. Dieser ist dem jeweiligen Arbeitswagen 1, 2 zugeordnet. Die Stromversorgung kann aber auch durch spezielle Arbeitswagen erfolgen, welche nur für die Stromversorgung der ”normalen” Arbeitswagen 1, 2 zuständig ist. Auch können autarke Generatoraggregate vorgesehen sein. Schließlich ist es auch denkbar, daß die Stromversorgung aus dem Stromnetz heraus erfolgt. Die Stromversorgung ist dabei insgesamt vorzugsweise gepuffert.
Bei den zuvor beschriebenen elektromotischen Antrieben kann es sich um Asynchron-Servomotoren mit Getriebe, um Torque-Motoren, Elektro-Trommelmotoren, Drehstrom-Getriebemotoren, Servomotoren, Schrittmotoren, elektrische Teleskop-Spindelgetriebe, elektrische Spindel-Hubgetriebe, Linearmotoren, Hubmagnete sowie Drehstrom-Normmotoren handeln. Weitere elektrische Antriebstypen sind denkbar. Bei der Behälterheizung handelt es sich um eine übliche Widerstandsheizung.
Bezugszeichenliste

1: Arbeitswagen
2: Arbeitswagen
3: Boden-Transportband
4: Entlade-Transportband
5: Bypaß-Transportband
6: Stelleinheit
7: Dieselgenerator

Claims

Vorrichtung zur Erstellung oder zur Sanierung einer aus Gleisen sowie aus einem Unterbau für die Gleise bestehenden Bahnstrecke, mit wenigstens einem Arbeitswagen, wobei mehrere Arbeitswagen (1, 2) einen Arbeitszug bilden können, und wobei der Arbeitswagen (1, 2) angetriebene Einrichtungen für den Transport der Materialien längs des Arbeitswagens (1, 2) sowie gegebenenfalls angetriebene Einrichtungen zum Einbau und/oder Ausbau des Gleises und/oder des Unterbaus für die Gleise aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche oder ein Teil der Antriebe elektromotorische Antriebe oder elektrische Antriebe sind.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Antriebe hydraulische Antriebe sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromotorischen Antriebe für Transportbänder (3, 4, 5) und/oder Stelleinheiten (6) für die Positionierung von Transportbändern (3, 4, 5) und/oder Stelleinheiten für die Positionierung von Überwachungseinrichtungen und/oder Sensoren und/oder Einrichtungen für den Einbau und/oder Ausbau von Materialien und/oder Arrettierungen für bewegliche Einrichtungen und/oder Nebenaggregate vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellachsen über Haltebremsen gesichert sind und/oder die mechanischen Getriebe statisch selbsthemmend ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Antriebe für Steuerungen und/oder Heizungseinrichtungen vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromversorgung ein am jeweiligen Arbeitswagen (1, 2) angeordneter Dieselgenerator (7) und/oder ein separater Arbeitswagen nur für die Stromerzeugung und Stromversorgung und/oder ein autarkes Generatoraggregat und/oder das Stromnetz vorgesehen ist.