DE2419888A1

DE2419888A1 - Rangiereinrichtung fuer eisenbahngueterwagen

Info

Publication number: DE2419888A1
Application number: DE2419888A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Kobayashi; Mitsuru Wakao; Shigezo Yamazaki
Original assignee: Japan National Railways; Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: Japan National Railways; KYB Corp
Priority date: 1973-04-25
Filing date: 1974-04-24
Publication date: 1974-11-07
Also published as: FR2227164B1; DE2419888C2; GB1465504A; FR2227164A1; US3861316A; JPS49134011A

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHN DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

PATENTANWÄLTE py , Λ ΛΛΛΛ

8 MÜNCHEN 22 Wl D EN M AYERSTR AS S E 6 C. *+ I O ö ö ö

24. April 1974 A 110 74 Ml/De

Firmen JAPANESE NATIONAL RAILWAYS, No. 6-5, 1-chome, Marunouchi, Chiyoda^ku, Tokyo, Japan

und KAYABAKOGYOKABUSHIKIKAISHA, Sekaiboeki-center-building, No. 4-1, 2-chome, Hamamatsu-cho, Minato-ku, Tokyo,Japan

Rangiereinrichtung für Eisenbahngüterwagen

Die Erfindung betrifft eine automatische Rangiereinrichtung für Eisenbahngüterwagen auf einem ebenen Güterbahnhof.

Im allgemeinen werden auf einem ebenen Güterbahnhof die Eisenbahngüterwagen von einer Rangierlokomotive auf ein Eingangsgleis gestoßen, und die Kupplungen der voneinander zu trennenden Wagen werden gelöst. Danach wird der Wagenzug von der Rangierlokomotive vorangestoßen und dann so plötzlich wie möglich abgebremst, so daß der abgekuppelte Wagen oder die abgekuppelten Wagen sich vom Zug lösen und auf eines der Rangiergleise laufen. Bei einer bestimmten niedrigen Geschwindigkeit werden die aussortierten und vorangestoßenen Wagen an die bereits auf dem

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Rangiergleis stehenden Wagen angekuppelt. In dieser Weise werden sämtliche Wagen des ankommenden Wagenzugs sortiert oder klassifiziert. Anschließend schiebt die Rangierlokomotive die Wagen von den Rangiergleisen in einer bestimmten Folge wieder auf das ankommende Hauptgleis, so daß auf diese Art ein neuer Zug zusammengestellt ist.

Dieser Vorgang wird unter Aufsicht eines Rangierleiters in Zusammenarbeit mit dem Lokführer der Rangierlokomotive, den Weichenstellern, den Abkupplern und den Bremsern durchgeführt, die auf dem Wagen mitfahren, um die Handbremsen zu bedienen und so durch entsprechendes Verlangsamen der Fahrt ein sicheres Kuppeln ermöglichen. Das Abbremsen der Wagen durch die Bremse ist aber sehr gefährlich, denn die Wagen laufen mit unterschiedlichen und relativ hohen Geschwindigkeiten. Außerdem muß die Rangierlokomotive viele Male rückwärts-und vorwärtsfahren, wenn sie einen neuen Zug in neuer Wagenordnung zusammenstellen will, so daß der gesamte Rangiervorgang beträchtlich Zeit erfordert. Es liegt deshalb ein starkes Bedürfnis vor, eine neue automatische Güterwagenrangiereinrichtung zu schaffen, mit der ein sicheres und schnelles Ordnen der Güterwagen möglich ist. Es wurden jedoch bisher nur einige Teile des Rangiersystems automatisiert. Eine vollautomatische Güterwagenrangiereinrichtung, die ein sicheres und schnelles Neuordnen der Güterwagen ermöglicht, ist bisher nicht bekannt.

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In Anbetracht dieses Bedürfnisses ist es Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Eisenbahngüterwagenrangiersystem zu schaffen, mit dem ein sicheres und schnelles Ordnen der Güterwagen möglich ist.

Kurz gesagt besteht ein derartiges Eisenbahngüterwagenrangiersystem auf einem Güterbahnhof ohne Gefalle gemäß der Erfindung aus einer Anzahl von Güterwagenschubeinrichtungen, die am Hauptgleis und eine? Anzahl von Rangiergleisen angebracht sind, welche durch Weichen vom Hauptgleis abzweigen. Diese Schubeinrichtungen sind vorgesehen, die Güterwagen auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen oder zu verzögern. Eine erste Gruppe von Güterwagenbeschleunigern bzw.-Verzögerern ist entlang dem Hauptgleis installiert, um einen oder mehrere Güterwagen auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen oder zu verzögern. Eine zweite Gruppe von Güterwagenbeschleunigern bzw. -Verzögerern ist an jedem Rangiergleis angebracht, wodurch ein oder mehrere Wagen auf eine höhere bestimmte Geschwindigkeit taschleunigt oder verzögert werden. Schließlich ist noch eine Entkuppeleinheit an einer bestimmten Stelle am Hauptgleis installiert, mit Hilfe derer die Kupplungen zwischen bestimmten ausgesuchten Güterwagen getrennt werden. Ein Zug von Güterwagen, der auf dem Hauptgleis von einer Rangierlokomotive geschoben wird, wird nacheinander mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf die gewünschten Rangiergleise aufgeteilt. Die aus-

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sortierten Güterwagen werden von der Schubeinrichtung auf den Rangiergleisen verzögert und entweder an einer bestimmten Stelle angehalten oder mit bereits auf dem Rangiergleis befindlichen anderen Wagen gekuppelt. Die Güterwagen auf den Rangiergleisen werden dann der Reihe nach wieder auf das Hauptgleis geschoben, wo sie zu einem Zug erneut zusammengestellt werden.

Die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden nun in Verbindung mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung offenbar. Es zeigen:

Fig. 1: die Gesamtanlage im Schema eines Rangierbahnhofs auf gleicher Ebene, die mit einer Güterwagenrangiereinrichtung nach der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 2: eine Draufsicht auf eine Güterwagenschubeinrichtung, auch Schienenschleppwagen genannt;

Fig. j5i eine Stjrnansicht davon;

Fig. 4: einen senkrechten Schnitt durch einen Verzögerer und Beschleuniger, der in der Rangiereinrichtung verwendet wird;

Fig. 5: die Vorderansicht einer automatischen Entkupplungsvorrichtung;

Fig. 6: eine Seitenansicht davon;

Fig. 7: die Vorderansicht bei abgenommener Abdeckung, um

die Einzelheit eines Tragstangenmechanismus zu zeigen;

Fig. 8: die Seitenansicht davon;

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Fig. 9: die Vorderansicht der Stellvorrichtung der automatischen Entkupplungseinheit; und

Fig.10: eine Seitenansicht davon.

In Fig. 1 ist eine Rangiereinrichtung nach der Erfindung gezeigt, die ein Hauptgleis 20 aufweist, auf der ein aus Güterwagen 24 bestehender Zug, der entsprechend der weiteren Bestimmung der Güterwagen aufgeteilt werden soll, bewegt wird. Eine Anzahl von Rangiergleisen 22 zweigt vom Hauptgleis über Weichen 21 ab. An den Rangiergleisen 22 und am Hauptgleis 20 befinden sich Schienenschieppwagen, und außerdem sind am Hauptgleis und an den Rangiergleisen 20 bzw. 22 Beschleuniger-Verzögerervorrichtungen 70a bzw. 70b angeordnet. Eine automatische Abkuppeleinheit 100 ist an bestimmter Stelle im Bereich des Hauptgleises 20 angebracht und mit einer Steuereinheit 2^ zum automatischen Steuern der S chi enens chi eppwagen J>0, der automatischen Abkuppeleinheit 100 und der Weichen nach einem bestimmten Programm verbunden.

Der Güterwagenzug 24 wird von einer Rangierlokomotive 25 von einem Gleis 26 über die Weiche 27 auf das Rangierhauptgleis 20 gezogen, wonach die Güterwagen 24 entsprechend ihrer Bestimmung mit Hilfe der Weichen 21, der Beschleuniger-Verzögerer 70a und 70b, der Schienenschieppwagen 30 und der automatischen Abkuppeleinheit 100 aufgeteilt werden, alles aufgrund

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der Steuersignale, die von der Steuereinheit 23 ausgehen, was nachfolgend noch genauer beschrieben wird.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Schienenschleppwagen gezeigt, der insgesamt mit 30 bezeichnet ist und einen Grundrahmen 33 aufweist, der auf Rädern 31 läuft und seitlich durch Führungsräder 32 abgestützt ist. Im Rahmen befindet sich eine Leistungseinheit 37 mit einer hydraulischen Pumpe 35, die durch einen Motor 3^ angetrieben wird, der ein Elektromotor oder auch ein Verbrennungsmotor sein kann, ferner ein Speichertank 36. Eine Leistungsübertragungseinheit 4l mit Hydraulikmotoren 38, die durch ein Arbeitsdruckmedium, welches von einer Pumpe 35 zugeführt wird, angetrieben werden, sind genauso vorhanden wie Untersetzungszahnräder 39* die zwischen die Hydraulikmotoren 38 und Antriebszahnräder 40 eingesetzt sind, welche sich zu beiden Seiten des Rahmens 33 befinden. Eine Steuerventilanordnung 42 für die Steuerung der Hydraulikmotore 38 ist von einer elektronischen Steuereinheit 43 durch von außen zugeführte Signale steuerbar. In einem Druckspeicher 44 wird Arbeitsdruckmedium, das von der hydraulischen Pumpe 35 zugeführt wird, vorübergehend gespeichert. Mit Hilfe einer Fangvorrichtung für die Güterwagenräder werden diese, wie später noch genauer beschrieben wird, eingefangen.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen, daß die Schienenschleppwagen

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der soeben beschriebenen Konstruktion in Gruben 47 von bestimmter Länge zwischen den Schienen 46 des Hauptgleises und der Rangiergleise 20 bzw. 22 eingebaut sind. Genauer gesagt laufen die Räder 31 des Grundrahmens 33 auf Führungsschienen 50, die an Tragarmen 49 und Trägern 48 in der Grube 47 befestigt sind, über welchen Trägern die Gleise 46 verlaufen. Den Antriebsritzel 40 auf jeder Seite des Rahmens 33 ist mit einer Zaunstange 51 im Eingriff, die an Tragbügeln 52 hängt, welche an den Tragarmen 49 mit Abstand oberhalb der Führungsschiene 50 befestigt sind. Wenn also die Ritzel 40 angetrieben werden, dann läuft der Schienenschleppwagen 30 auf den Führungsschienen 50 innerhalb der Grube 47· Die seitlichen Räder 32 an beiden Seiten des Grundrahmens 33 laufen an den Tragbügeln 52 entlang und verhindern so ein seitliches Verschieben oder Verkanten des Schienenschieppwagens.

Direkt von der Pumpe 35 oder indirekt über die Speichersammelbehälter 44 wird in die Hydraulikmotoren 38 Arbeitsdruckmittel eingeleitet, was unter Steuerung der Steuerventileinheit 42 erfolgt, so daß das Ausgangsdrehmoment dann über die Untersetzungszahnräder 39 auf die Antriebsritzel 40 gegeben wird. Die Bewegungsrichtung des Schienenschleppwagens 30 kann mit Hilfe der Steuerventileinheit 42 umgekehrt werden, wobei dann der Strom des Arbeitsdruckmittels zu den Hydraulikmotoren

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38 umgekehrt wird.

Als nächstes wird die Fangeinrichtung für die Güterwagenräder betrachtet, die insgesamt mit 45 bezeichnet ist. Da die beiden Fangeinheiten 45 einander praktisch gleichen, soll nur eine dieser Einheiten beschrieben werden. Die Fangeinheit weist zwei Schubarme 54 auf, die durch Hydraulikzylinder 53 gesteuert nach außen gestreckt werden können. Jeder Schubarm 54 trägt an seinem äußeren Ende eine Rolle 55. Wenn die Schubarme 54 ausgefahren werden, kommen die Rollen 55 an den Rädern 56 der Güterwagen zur Anlage, wie dies in Fig. 3 auf der linken Seite dargestellt ist, während sie von den Güterwagenrädern abgezogen werden, wenn die Schubarme 54 eingezogen werden (siehe rechte Seite der Fig. 3)· Die Hydraulikzylinder 53 sind auf Gleitführungen 57 befestigt, die wiederum miteinander durch zwei Seitenplatten 58 verbunden sind. Die Gleitführungen 57 ruhen auf Rollen 59, die auf (nicht gezeigten) Führungsschienen auf dem Rahmen 33 laufen, so daß die Fangeinheit für die Güterwagenräder sich in Längsrichtung auf dem Schienenschieppwagen bewegen kann.

Mit den Gleitführungen 57 sind hydraulische Stoßdämpfer 60 über'ihre Kolbenstangen 6l verbunden, und zwischen die Stoßdämpfer 60 und die Kolbenstangen 6l sind Federn 62 eingespannt, so daß die Fangeinheiten 45 für die Güterwagenräder

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normalerweise aufeinanderzu gedrückt werden. Die hydraulischen Stoßdämpfer 60 nehmen Stöße auf, die auftreten, wenn die Rollen 55 an den Güterwagenrädern zur Anlage kommen, und verhindern, daß die Rollen sich von den Rädern abheben. Die Federn 62 haben die Aufgabe, die Rollen 55 stets mit den Rädern des Güterwagens in Kontakt zu halten.

Das Verschieben der Rollen 55 zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung wird durch die Steuerventileinheit 42 gesteuert, durch die die Strömung des Arbeitsdruckmittels zu den hydraulischen Zylindern 53 gesteuert wird.

Die nächste Betrachtung gilt der Fig. 4, anhand derer die Beschleuniger-Verzögerereinheiten 70a und 70b für die Güterwagen beschrieben werden sollen. Jede dieser Einheiten weist einen Zylinder 71 auf, der an einer Gleisschiene 46 befestigt ist, sowie einen Kolben 72, der so angeordnet ist, daß er beim Hinüberfahren eines Wagenrades in den Zylinder 71 hineingestoßen wird. Eine durch Kolben 72 und Zylinder 71 gebildete Kammer ist durch ein Rückschlagventil 75 in eine Zwischenkammer mit variablem Volumen 73 und eine untere Kammer 76 unterteilt, und in der Zwischenkammer 73 befindet sich ein Gleitventil 74. Die Zwischenkammer 73 ist über das Rückschlagventil 75 mit einer Öffnung 77 der unteren Kammer und mit einer Öffnung

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80 durch eine obere öKammer 79 und ein druckempfindliches Ventil 78 verbunden. Der Kolben 72 besitzt einen teleskopischen Hydraulikanschlag 8l , der dem Gleitventil Jk gegenübersteht, und ein druckempfindliches Sperrventil 82 ist mit dem unteren Ende des Hydraulikstößels 8l verbunden.

Die Gruppen der Verzögerer-Beschleuniger 70a und 70b für die Güterwagen sind über eine bestimmte Strecke entlang den Schienen des Hauptgleises und der Rangiergleise 20 und 22 angeordnet, was der Fig. 1 zu entnehmen ist. Die Öffnung 77 ist mit einer Hochdruckleitung und die öffnung 80 mit einer Rückleitung verbunden. Wenn ein Wagen über eine Besehleuniger-Verzögerereinheit 70a oder 70b mit einer einen bestimmten Wert überschreitenden Geschwindigkeit hinüberfährt, stößt das Wagenrad 56 den Kolben 52 in den Zylinder 71 mit einer Geschwindigkeit, die ebenfalls einen vorbestimmten Wert überschreitet. Das druckempfindliche Ventil 78 wird durch den eine bestimmte Größe übersteigenden hydraulischen Druck, welcher in der Zwischenkammer 75 erzeugt wird, geschlossen, während das Sperrventil 72 geöffnet wird, so daß der hydraulische Stößel 8l bereit ist, betätigt zu werden. Das Gleitventil Jk wird deshalb während des gesamten Abwärtshubes des Kolbens nicht verschoben, und Arbeitsdruckmittel unter hohem Druck wird durch das Rückschlagventil 75* die untere Kammer 76 und die Öffnung 77 gepreßt, so daß eine Verzögerungskraft auf das Wagenrad 56 ausgeübt wird. Nachdem die Wagenradmitte die Achse

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des Kolbens 72 überfahren hat, sinkt der hydraulische Druck in der Zwischenkammer 73 plötzlich ab, so daß das druckempfindliche Ventil 78 geöffnet wird. Arbeitsdruckmittel unter niedrigem Druck strömt durch die Öffnung 80 in die Zwischenkammer 73* so daß der Kolben 72 wieder ausgefahren wird, ohne daß dabei auf das Rad 56 eine Beschleunigungskraft einwirkt. Wenn dagegen ein Wagenrad die Besohleuniger-Verzögerereinheit 70a oder 70b mit einer unter einem bestimmten Geschwindigkeitswert liegenden Geschwindigkeit überfährt, so wird der Kolben 72 ebenfalls in den Zylinder 71 jedoch mit einer geringen Geschwindigkeit hineingedrückt, so daß der hydraulische Druck, der in der Zwischenkammer 73 erzeugt wird, unterhalb eines bestimmten Größenwertes liegt. Das druckempfindliche Ventil 78 bleibt deshalb offen, während das Sperrventil 82 geschlossen bleibt, so daß das Arbeitsdruckmedium in der Zwischenkammer 73 in die Leitung mit niedrigem Druck über das druckempfindliche Ventil 78, die obere Kammer 79 ^und die Öffnung 80 fließt. Es wird auf diese Weise auf das Wagenrad 56 keine Verzögerungskraft ausgeübt. Wenn aber der Kolben 72 das Ende des Abwärtshubes erreicht, dann betätigt das Sperrventil 82 den Hydraulikstößel 8l , wodurch das Gleitventil 7²I- verschoben wird. Dadurch wird die Zwischenkammer 73 mit der Hochdruckleitung verbunden, so daß das druckempfindliche Ventil 78 verschlossen wird. Der Kolben 72 wird dann unter dem hohen Druck angehoben, so daß

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auf das Wagenrad 56 eine Beschleunigungskraft ausgeübt wird. Am Ende des Auswärtshubes wird das Gleitventil 74 wieder in seine Normalstellung zurückgestellt. Ein Güterwagen also, der sich der Beschleuniger-Verzögerereinheit 70a oder 70b mit einer Geschwindigkeit nähert, die einen bestimmten Wert überschreitet, wird verzögert, während der Wagen beschleunigt wird, wenn er sich der Beschleuniger-Verzögerereinheit mit einer unter dem bestimmten Geschwindigkeitswert liegenden Geschwindigkeit nähert. Die Wagen, die die Beschleuniger-Verzögerereinheiten 70a und 70b überlaufen haben, sind also entweder beschleunigt oder verzögert worden, so daß sie am Ende die bestimmte Geschwindigkeit haben.

Die nächste Betrachtung gilt den Fig. 5 und 6, die eine automatische Entkuppeleinheit 100 zeigen, die im Hauptgleis 20 installiert ist. Die automatische Entkuppeleinheit 100 weist einen Grundkörper 101, einen Stützmechanismus 102, der auf dem Grundkörper 101 schwenkbar befestigt ist, und einen Manipulator 103 auf, der vom oberen Ende des Stütz- oder Tragmechanismus 102 herabhängt. Die Entkupplungseinheit ist so eingebaut, daß sie sieh außerhalb des in der Fig. 5 strichpunktiert eingezeichneten Wagenprofils befindet, wenn sie in Ruhestellung ist. Der Grundkörper 101, der auf dem Gleitunterbau 105 befestigt ist, ist mit Tragkonsolen 106,107 und

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108 augestattet, die sich auf der Oberseite des Grundkörpers befinden.

Der Tragmechanismus 102 hat ein Lenkergehäuse 109 und eine Stange 110 mit Parallelfuhrungsgestange 111, das sie mit dem Lenkergehäuse 109 verbindet. Das Lenkergehäuse 109 besitzt einen Arm 112, der mit diesem fest verbunden ist und sich an seiner einen Seite erstreckt und der mit einem Gelenkbolzen mit der Konsole 106 verbunden ist. Zwischen dem Arm 112 und die Konsole 107 auf dem Grundkörper 101 ist ein Neigungszylinder 114 eingesetzt. Der Tragmechanismus 102 mit Lenkergehäuse IO9, Stange 110 und Parallelfuhrungsgestange kann somit zum Teil um den Gelenkbolzen II3 geschwenkt werden, wenn der Neigungszylinder Il4 aus seiner mit gestrichelten Linien in Pig. 5 dargestellten aufrechten Stellung in die geneigte oder Arbeitsstellung verschwenkt wird, die strichpunktiert innerhalb des Wagenprofils 104 des einen Gleisstranges 46 gezeichnet ist.

Das Parallelfuhrungsgestange 111 ist mit zwei Kurbelarmen 115 und 116 und zwei Parallellenkern 117 und II8 versehen, was Fig. 7 und 8 zeigen. Der obere Kurbelarm 115 ist auf einer Drehwelle II9 gehalten, die ihrerseits wieder durch eine der Seitenwände des Lenkergehäuses 109 getragen ist sowie durch eine Trennwand 120 im Lenkergehäuse 109. Der untere Kur-

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belarm Il6 sitzt auf einer Drehwelle 121, die zwischen die beiden Seitenwände des Lenkergehäuses 109 eingesetzt ist. Zahnräder 125 und 124 mit demselben Durchmesser und derselben Zähnezahl sitzen an den Enden der Drehwellen 119 und 121 auf der einen Seite der Seitenwand 122 des Lenkergehäuses und sind mit einem Stellzahnrad 126 auf der Welle 125 im Eingriff, die im Lenkergehäuse 109 gelagert ist. Die Welle 121 des unteren Kurbelarms 116 wird über einen Drehantrieb 127 in einem Antriebsgehäuse 122 angetrieben, so daß bei Drehung des Antriebs 127 der obere und der untere Kurbelarm 115 bzw. Il6 sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit in dieselbe Richtung und in derselben Ebene parallel zueinander verschwenken.

Die parallelen Lenkerelemente 117 und Il8 sind im Querschnitt quadratisch und haben runde Zwischenstücke 128 und 129, die gleitbar in schwenkbaren Lagern 130 und Ij51 geführt sind, welche in senkrechter Richtung voneinander einen Abstand

in
haben, was am besten der Fig. 7 zu erkennen ist. Ein Ende des Lenkers 117 ist auf einem Gelenkbolzen Ij52 am Kurbelarm 115 exzentrisch zur Drehwelle 119 gelagert, während das andere Ende auf einem Gelenkbolzen 134 der Stange 110 gelagert ist. In ähnlicher Weise ist ein Ende des Lenkers Il8 auf einem Gelenkbolzen 133 am unteren Ende des Kurbelarms 116 exzentrisch zur Drehwelle 121 gelagert, während ein anderes Ende um den Gelenkbolzen 135 der Stange 110 schwenkbar ist.

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Die Stange 110 wird dadurch vertikal gehalten und um die Strecke ¹¹I" horizontal verlagert, wenn die Kurbelarme 115 und 116 um den Winkel "a" (siehe Fig. 8) geschwenkt werden, was mit Hilfe des Drehantriebs 127 über die Zahnräder 123, 124 und 126 geschieht, wobei die Zwischenabschnitte und 129 der Lenker 117 und 118 in den Lagerführungen 130 und 131 (Fig· 7) gleiten. Die Anordnung stellt im Prinzip einen Pantograph dar.

Anhand der Fig. 7 bis 10 soll nun der allgemein mit bezeichnete Manipulator beschrieben werden. Dieser Manipulator IO3 ist um einen Gelenkbolzen 137 schwenkbar und hängt damit an einem Aufhänger I36, der am oberen Ende der Stange 110 befestigt ist. Ein Schwenkzylinder I38 ist zwischen das obere Ende des Manipulators 103 und den Aufhänger 136 eingesetzt. Ein weiterer Schwenkzylinder 139 sitzt zwischen Konsole 108 auf dem Grundkörper 101 und dem Arm 112 des Tragmechanismus 102 (siehe Fig. 6). Wenn der Tragmechanismus 102 um die Welle 113 durch Schwenken des Neigungszylinders 115 gedreht wird, wird der erste Schwenkzylinder 138 ausgefahren, während der zweite Schwenkzylinder 139 verkürzt wird oder umgekehrt, so daß der Manipulator 103 stets in aufrechter Stellung gehalten wird, unabhängig von der Neigung des Tragmechanismus 102.

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Der Manipulator 103 weist einen Hauptarm l40 und zwei Trägerarme l4l und 142 auf, die sich vom Hauptarm l40 abwärts erstrecken, ferner eine Positionsfingeranordnung 143, einen Sperr-Auslösefinger 144 auf dem Tragarm l4l, und Anhebefinger 147 und Antrieb 48, die von einem Hebearm 146 getragen werden, der sich vertikal entlang dem Hauptarm l40 bewegt. Der Gelenkbolzen 137 sitzt in einem Lager 149 am oberen Abschnitt des Hauptarms l40, so daß der Manipulator 103 vom Aufhänger 136 abhängt, der an der Stange 110 befestigt ist.

Die Positionierungsfingeranordnung, die am Tragarm l4l sitzt, dient dazu, eine korrekte relative Lage des Manipulators 103 zu den Güterwagen zu sichern, wenn der Tragmechanismus geneigt wird, um den Manipulator 103 zwischen die Wagen einzuschwenken. Die Positionierungsfingeranordnung 143 hat einen kurzen Finger und einen langen Finger, die mit Hilfe eines Positionierungszylinders 105 geöffnet und geschlossen werden, wie dies Fig. 9 erkennen läßt. Die Sperr-Lösefinger 144 und l45 kommen mit einem Freigabehebel 152 der Kupplung 151 des Güterwagens 24 (siehe Fig. 5) in Berührung und heben •den Hebel 152 an, so daß er verschwenkt werden kann.

Der obere Sperr-Lösefinger 144 dient dem Zusammenwirken mit dem Freigabehebel 152, wodurch die Kupplung von oben entkuppelt wird, während der untere Freigabefinger 145 für das

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Zusammenwirken mit dem Freigabehebel vorgesehen ist, der die Kupplung von unten entkuppelt. Der obere und der untere Freigabefinger 144 und 145 können am Tragarm l4l entlanggleiten mit einem vertikalen Abstand zueinander, väirend sie miteinander durch eine Verbindungsstange 153 (Pig· 9) verbunden sind. Ein Sperr-Freigabezylinder 154, mit dem die Sperr-Freigabefinger 144 und l45 betätigt werden, sitzt am Tragarm l4l unter Zwischenschaltung einer Tragplatte 155, und das freie Ende seiner Kolbenstange 156 ist mit einem Stoßring 157 verbunden, der den Tragarm l4l entlanggleiten kann. Wenn also der Sperr-Freigabezylinder 154 ausgedehnt oder zusammengezogen wird, bewegen sich die Sperr-Freigabefinger 144, 145 vertikal entlang dem Tragarm l4l. Die Finger 144,145 sind normalerweise in der in Fig. 9 gezeigten eingezogenen Stellung, damit sie nichtjmit den Güterwagen in Berührung kommen, wenn der Manipulator 103 in seine Stellung zwischen die Wagen eingeschwenkt wird. Zu diesem Zweck sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Führungsnuten 158 und 159 in den Tragarm l4l eingeformt, und Gewindestangen 160 und 16I, die an den Sperr-Freigabefingern l44,l45 sitzen, greifen in diese Führungsnuten 158,159 ein. Wenn also die Finger 144,145 vom Zylinder 154 angehoben werden, werden sie automatisch aus der zurückgezogenen Stellung in die Arbeitsstellung gebracht.

Das obere Ende des Liftarms 146 mit den Liftfingern 147,148

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ist auf einem Schwenkbolzen 162 einer Tragplatte l6j5 schwenkbar gelagert, die ihrerseits von Rollen 164 zu vertikaler Bewegung entlang dem Hauptarm l40 getragen wird. Die Liftfinger 147 und 148 des Liftarms 146 greifen an einem Sperrelement 165 (Fig. 5) der Kupplung 151 an und heben diesen, wodurch die Kupplung entkuppelt wird. Der obere Liftfinger 147 dient dazu, das Sperrelement 165 nach oben, während der untere Liftfinger l47 das Sperrelement nach unten freigibt. Das untere Ende der Tragplatte l6j5 ist auf einem Bolzen 166 schwenkbar gegenüber der Basis eines Hydraulikzylinders 167, dessen Kolbenstange 168 mit einem Kupplungselement 169 verbunden ist, welches über den Arm 146 gesetzt. Der Liftarm 146 wird deshalb um den Gelenkbolzen 162 geschwenkt, wenn der Hydraulikzylinder 167 so ausgefahren ist, daß die Liftfinger 147 und 148 zur Anlage an dem Sperrelement 165 verschoben sind. Eine Stange

173 des Liftzylinders 171 ist auf einem Bolzen 172 von einer Tragplatte 170 gehalten, die in horizontaler Lage die Tragarme l4l und l42 verbindet, wobei die Stange 175 mit einem Bolzen

174 mit der Tragplatte 165 verbunden ist. Wenn dann der Zylinder 171 ausgedehnt wird, werden die Tragplatte 165 und Liftarm und damit die Liftfinger 147 und 148 angehoben, um das Sperrelement 165 anzuheben, so daß die Kupplungen 151 getrennt werden können.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der automatischen Entkupplungseinheit 100 beschrieben. Auf ein Steuersignal hin,

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das von der Steuereinheit 23 zugeführt wird, wird der Neigungszylinder 114 gestreckt, wodurch der Tragmechanismus 102 geneigt wird, während der Manipulator 103 in aufrechter Lage durch die Neveauzylinder 138 und 139 gehalten wird, so daß er in eine vorbestimmte Stellung zwischen zwei Güterwagen eingebracht wird. Auf das Steuersignal hin wird der Positionierungszylinder 150 am Manipulator 103 betätigt und öffnet die Positionierungsfingeranordnung 143· Sobald ein Finger der Positionierungsfingeranordnung durch die Endwand des Güterwagens angestoßen wird, bewegt sich der Manipulator 103 in horizontaler Richtung, so daß er in Bezug auf die Kupplung 151 des Güterwagens eine korrekte Lage behält. Wenn ein Finger der Positionierungsfingeranordnung 143 die Endwand des Güterwagens berührt, wird ein Startsignal für den folgenden Arbeitsvorgang erzeugt. Auf dieses Signal hin wird der Sperr-Freigabezylinder 154 ausgedehnt, so daß die Sperr-Freigabefinger 144 und 145 angehoben werden. Dadurch wird der Freigabehebel 152 des Güterwagens angehoben, so daß er gedreht werden kann. Nach Beendigung dieses Arbeitsschrittes wird der Zylinder ^Λ67 in Abhängigkeit vom Steuersignal so betätigt, daß einer der Hebefinger 147 oder 148 in ein Glied ο des Sperrelementes 165 der Kupplung 15I eingesetzt wird. Ist dieser Schritt durchgeführt, wird ein Steuersignal erzeugt und auf den Hebezylinder 171 übertragen, so daß dieser die Hebefinger 147 und 148 anhebt. Als Folge davon wird das Sperrelement

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l65 von den Kupplungen 151 abgehoben, so daß diese entkuppelt sind. Danach werden Steuersignale nacheinander zum Manipulator 105 geführt, so daß die obigen Schritte in Rückwärtsrichtung durchgeführt werden und die Hebe- und Positionierungsfinger in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Auch der Neigungszylinder 114 wird wieder zusammengezogen, so daß der Tragmechanismus 102 in seine anfängliche aufrechte Stellung zurückkehrt und der Manipulator I03 aus seiner Arbeitsstellung zwischen den Güterwagen zurückgeschwenkt wird. Schließlich wird die Drehbetätigung 127 so betätigt, daß der Manipulator 103 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

Die Schienenschleppwagen 30, die Beschleuniger-Verzögerer 70a und 70b und die automatische Entkupplungseinheit 100 sind entlang dem Hauptgleis und den Rangiergleisen 20 und 22 nach der in Fig. 1 gezeigten Weise installiert, und die Schienenschleppwagen, die automatische Entkupplungseinheit 100 und die Weichen 21 werden von der Steuereinheit 23 gesteuert.

Es soll Jetzt die Art und Weise beschrieben werden, wie auf einem ebenen Güterrangiergelände die Güterwagen aufgeteilt und neu zusammengestellt werden (siehe Fig. l). Ein Güterwagenzug 24 wird von einer Rangierlokomotive 25 auf das Hauptgleis 20 gestoßen, und die Weichen 21 werden entsprechend Steuersignalen aus der Steuereinheit 23 geschaltet, so daß der oder die

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Güterwagen 24 auf ein bestimmtes Rangiergleis eingewiesen werden. Die Steuereinheit 2j5 gibt das Signal an den Schienen·» schleppwagen 30, der am Hauptgleis 20 installiert ist, so daß dieser den Güterwagen des Zuges durch ein Signal an einem entsprechenden Detektor wie etwa einem Endschalter feststellt und den Güterwagen auf das Rangiergleis mit bestimmter Geschwindigkeit schiebt. Die Kuppeleinheiten 45 berühren die Wagenräder 56 des Güterwagens 24, und der Schienenschleppwagen JO bewegt dann den Wagen in Richtung auf das entsprechende Rangiergleis 22. Wenn der Schienenschleppwagen j50 den Wagen über eine bestimmte Strecke geschleppt hat, werden die Kuppeleinheiten 45 auf ein weiteres Steuersignal von einem anderen Detektor wie etwa einem weiteren Endschalter eingezogen, so daß die Wagenräder 56 dann freigegeben sind, woraufhin der Schienenschleppwagen angehalten und in seine Ausgangsstellung zurückgefahren wird. So wird der Wagen in Richtung auf ein Rangiergleis mit einer entsprechenden gewünschten Geschwindigkeit geschoben. Wenn der Wagen über die Beschleuniger-Verzögerer 70a im Hauptgleis 20 hinüberfährt, wird er beschleunigt oder verzögert in der bereits an früherer Stelle beschriebenen Weise, so daß er eine bestimmte feste Geschwindigkeit hat, z.B. ein Meter pro Sekunde. Wenn die Wagen die automatische Entkupplungseinheit 10 passieren, werden die Kupplungen zwischen bestimmten Güterwagen aufgemacht, wie dies ebenfalls früher bereits beschrieben ist, doch sei bemerkt, daß auch dann, wenn die Wagen

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bereits voneinander entkuppelt sind, sie sich mit gleicher und vorbestimmter Geschwindigkeit in Richtung auf die Rangiergleise zu bewegen.

Wenn die Wagen über die erste Gruppe von Beschleuniger-Verzögerern 70b in den Rangiergleisen hinwegbewegen, werden sie auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt, z.B. 2 m/sec. Dadurch werden sie voneinander getrennt. Da die Weichen 21 abhängig von Signalen der Steuereinheit 23 entsprechend der Bestimmung der voneinander getrennten Wagen geschaltet werden, laufen die einzelnen Wagen auf vorbestimmte Rangiergleise und werden dort wiederum durch Schienenschleppwagen 30 an einer bestimmten Stelle angehalten oder werden bei bestimmter, geeigneter Geschwindigkeit an einen anderen Güterwagen gekuppelt, der bereits auf dieses Rangiergleis aufgefahren worden ist. In gleicher Weise werden die anderen Wagen der Reihe nach automatisch vom Hauptgleis sortiert in die einzelnen Rangiergleise 22 eingefahren.

Wenn es gewünscht wird, die Wagen auf einem Rangiergleis nochmals umzuordnen, d.h. wenn sie in eine andere Folge entsprechend ihrer Bestimmung umsortiert werden sollen, werden die obigen Rangierschritte umgekehrt. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 23 gibt das Signal an den Schienenschleppwagen 30, der den einzuordnenden Wagen zuerst stoppt, so daß

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dieser Wagen auf das Hauptgleis 20 zurückgeschoben wird. Wenn der Wagen über die Beschleuniger-Verzögerer 70b läuft, wird er auf eine bestimmte Geschwindigkeit in der beschriebenen Weise beschleunigt. Wenn der Wagen den Schienenschleppwagen 30 verläßt, kehrt dieser in seine Ausgangsstellung zurück. Die Weichen 21 werden nach Signalen von der Steuereinheit 23 geschaltet, so daß der Wagen in das Hauptgleis zurückkehren kann. Wenn der Wagen über die Beschleuniger-Verzögerer 70a im Hauptgleis 20 fährt, wird er auf eine bestimmte Geschwindigkeit verzögert. Kommt er dann über den Schienenschleppwagen 30, wird dieser durch ein Signal von der Steuereinheit 23 betätigt, so daß der Güterwagen weiter verzögert und schließlich in einer bestimmten Stellung angehalten wird oder an einen bestimmten, bereits auf dem Hauptgleis befindlichen Wagen angekuppelt wird. In gleicher Weise können die auf den Rangiergleisen befindlichen Güterwagen der Reihe nach auf dem Hauptgleis 20 in bestimmter Ordnung zum Aufbau eines neuen Zuges zusammengestellt werden.

Wie oben beschrieben, kann mit der Erfindung ein Güterwagenzug, der durch eine Rangierlokomotive auf ein Hauptgleis geschoben wurde, automatisch in gewünschter Form aufgeteilt und wieder zusammengestellt werden. Auf diese Weise kann eine sehr sichere und sehr wirkungsvolle Aufgliederung und/oder Rückgliederung der Wagen auf einem ebenen Güterrangierbahnhof

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durchgeführt werden.

Mit der Erfindung wird also ein Güterwagenrangiersystem auf einem ebenen Güterwagenrangierbahnhof geschaffen, das automatisch die Wagen auseinanderteilt und wieder neu zusammenstellt zu einem neuen Zug. Entlang einer Hauptgleisstrecke wird ein Schienenschleppwagen installiert und genauso entlang jedem einzelnen Rangiergleis, so daß damit Güterwagen auf eine bestimmte Geschwindigkeit geschoben oder verzögert werden können. Eine Gruppe von Güterwagenbeschleunigern-Verzögerern, ist am Hauptgleis installiert und dient dazu, die Güterwagen auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen oder zu verzögern. Weitere Gruppen von Güterwagen-Beschleunigern-Verzögerern sind entlang den Rangiergleisen iistalliert und dienen ebenfalls dazu, Güterwagen auf eine bestimmte höhere Geschwindigkeit zu beschleunigen oder zu verzögern. Eine automatische Entkupplungseinheit ist an einer bestimmten Stelle nahe der ersten Gruppe der Beschleuniger-Verzögerer installiert am Hauptgleis, so daß jede Spezialkupplung zwischen den Wagen automatisch auch bei fahrenden Güterwagen entkuppelt werden kann. Die Güterwagen auf dem Hauptgleis werden der Reihe nach auf eine bestimmte Geschwindigkeit geschoben und gelangen dann auf gewünschte Rangiergleise, wo sie mit anderen Güterwagen bei bestimmter Geschwindigkeit zusammengekuppelt werden. Die sortierten Wagen auf den Rangiergleisen können dann auto-

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matisch wieder auf das Hauptgleis zum Zusammenstellen eines neuen Zuges zurücksortiert werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Güterwagenrangiersystem auf einem ebenen Rangierbahn-

hof, gekennzeichnet durch

a) Schienenschleppwagen (30), die am Hauptgleis (20) und einer Anzahl von Rangiergleisen (22) installiert sind, welche Rangiergleise (22) durch Weichen (21) vom Hauptgleis (20) abgezweigt sind, wobei der Schienenschleppwagen die Güterwagen (24) auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit bringt]

b) Güterwagenbeschleuniger-Verzögerer (70a,70b), die entlang dem Hauptgleis (20) und den Rangiergleisen (22) zwischen den auf Hauptgleis und Rangiergleisen installierten Schienenschleppwagen (30) eingebaut sind für das Beschleunigen oder Verzögern der Güterwagen auf mehr als zwei vorbestimmte Geschwindigkeiten;

c) eine automatische Entkupplungseinheit (lOO), die an einer bestimmten Stelle am Hauptgleis (20) installiert ist, um

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ein Sperrelement aus jeder gewünschten Kupplung zwischen den Güterwagen anzuheben, die auf dem Hauptgleis (20) entlangfahren, so daß die Güterwagen voneinander getrennt werden können;

d) eine Steuereinheit (23) zum automatischen Steuern der Einsätze der Schienenschleppwagen (^O) der automatischen Entkupplungseinheit (100) und der Weichen (21) entsprechend einer gewünschten und festgelegten Güterwagenaufteilung, so daß die auf die Rangiergleise aufgeteilten Güterwagen zum Aufbau eines neuen Zuges auf dem Hauptgleis erneut zusammengestellt werden können.

2. Rangiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schienenschleppwagen

a) eine hydraulische Leistungseinheit mit einer hydraulischen Pumpe,

b) eine Energieübertragungseinheit für den Antrieb von Rädern durch Arbeitsdruckmittel, das von der hydraulischen Leistungseinheit zugeführt wird,

c) Kupplungseinheiten für den wahlweisen Eingriff an den Rädern eines Güterwagens,

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d) eine hydraulische Steuerventilanordnung für das Steuern der hydraulischen Leistungseinheit, der Energieübertragungseinheit und der Kupplungseinheiten und

e) eine elektrische Steuereinheit für die Steuerung der Steuerventile in der Steuerventilanordnung abhängig von äußeren Steuersignalen aufweist.

3. Güterwagenrangiersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Güterwagenbeschleunigern-Verzögerern (70a) am Hauptgleis (20) installiert ist für die Beschleunigung oder Verzögerung der Güterwagen auf eine bestimmte Geschwindigkeit und daß jede weitere Gruppe von GUterwagenbeschleunigern-Verzögerern (70b) an den Rangiergleisen (22) installiert ist, um die Güterwagen auf eine zweite bestimmte, höhere Geschwindigkeit als die erste zu beschleunigen oder zu verzögern.

K. Rangiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die automatische Entkuppeleinheit (lOO) mit der ersten Gruppe von Güterwagenbeschleunigern-Verzögerern (70a) zusammenwirkt und einen Manipulator zum Entkuppeln der ausgesuchten Kupplungen zwischen den Güterwagen aufweist, und

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b) eine Trageinrichtung für das Aufhängen des Manipulators (105) vorgesehen ist, welche folgende Merkmale hat: einen Neigungsmechanismus, um den Manipulator an eine bestimmte Stelle zwischen die Güterwagen einzubringen und ihn aus dem Wagenprofil wMer herauszufahren, und eine Tragstange mit einem Parallelführungsgestänge, das von einem Kurbelmechanismus betätigt wird, um den Manipulator (103) parallel zur Bewegungsrichtung der Güterwagen zu bewegen.

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