DE4441396C1 - Einrichtung zum Herstellen der Ablaufbereitschaft und/oder Kuppelbereitschaft von spurgebundenen Fahrzeugen - Google Patents

Description

Um Fahrzeuge beispielsweise eines Güterzuges aus ihrem bishe­ rigen Verband in Einzelfahrzeuge oder Fahrzeuggruppen zu ver­ einzeln und diese anschließend unterschiedlichen Zugbildungs­ gleisen einer Rangieranlage zuzuführen, werden die Fahrzeuge mittels einer Abdrücklokomotive in entkoppeltem Zustand über einen Ablaufberg gedrückt. Die Fahrzeuge rollen dann im frei­ en Lauf über eine Verteilzone in die einzelnen Richtungs­ gleise. Besonders problematisch ist dabei das üblicherweise manuelle - und damit außerordentlich kostenintensive und un­ fallträchtige - Entschlauchen, Langmachen und Entkuppeln der Fahrzeuge nach einer Zerlegeliste und das Kuppeln und Schlau­ chen der Fahrzeuge von Hand in den Zugbildungsgleisen.

Es sind daher streckenseitige Einrichtungen zum automatischen Entkuppeln zu trennender Eisenbahnfahrzeuge bekanntgeworden (DE-A1-38 19 388), bei denen ein gleisseitiger Auswerfer wäh­ rend des Vorüberlaufens zweier Fahrzeuge die Kupplungsöse der jeweils eingehängten Kupplung vom Kupplungshaken des Kupp­ lungspartners abhebt. Dazu muß jedoch die Kupplung zuvor lö­ sungsbereit gemacht werden (sog. Langmachen), was weiterhin manuell erfolgt. Auch das spätere Einhängen der Kupplungsösen und das anschließende Spannen der Kupplungen (Kurzmachen) muß weiterhin von Hand ausgeführt werden. Die bekannte Einrich­ tung muß beim Lösen der Kupplungen die Geschwindigkeit der Güterwagen haben und anschließend wieder in eine Ausgangs­ stellung zurückfahren. Dies erfordert hohen technischen Auf­ wand und begrenzt die zulässige Abdrückgeschwindigkeit.

Aus der DE-A1-24 29 365 ist eine streckenseitige ortsfeste Einrichtung zum Lösen automatischer Kupplungen bekannt, die mit Mittelpufferkupplungen versehene vorüberlaufende Fahr­ zeuge entkuppelt, indem sich die Einrichtung zunächst in eine Arbeitsstellung erhebt, einen kupplungsseitigen Entriege­ lungshebel verschwenkt und sich dann wieder absenkt. Auch hier ist ein hoher steuerungstechnischer und sensorischer Aufwand zu betreiben, damit Fahrzeugverwechslungen und daraus resultierende fehlerhafte Entkupplungen vermieden werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaf­ fung einer fahrzeugseitigen Einrichtung zum Betätigen der fahrzeugeigenen Kupplungen, insbesondere zum Herstellen der Ablaufbereitschaft, mittels derer unabhängig von der Orien­ tierung der individuellen Fahrzeuge zuverlässig die zu betä­ tigende Kupplung auswählbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrich­ tung zum Herstellen der Ablaufbereitschaft und/oder Kuppelbe­ reitschaft von spurgebundenen Fahrzeugen, mit je einer steu­ erbaren Kupplung an jedem Fahrzeugende, die über eine Identi­ fizierungseinheit jeweils an eine fahrzeugeigene Signallei­ tung angeschlossen ist, und mit Kopplungselementen zum Kop­ peln der fahrzeugeigenen Signalleitungen mit Kopplungselemen­ ten und/oder Signalleitungen benachbarter Fahrzeuge unter Bildung von zwei durchgehenden Signalpfaden, in die für alle beteiligten Fahrzeuge Auswahlsignale zur Auswahl der anzu­ steuernden Kupplungen einspeisbar sind, wobei die Identifi­ zierungseinheit diejenigen Auswahlsignale selektiert, die für das jeweilige Fahrzeug bestimmt sind, und wobei die Kopp­ lungselemente derart angeordnet und koppelbar sind, daß un­ abhängig von der individuellen Orientierung der Fahrzeuge in einer Bezugsrichtung gesehen alle hinteren Kupplungen über den einen Signalpfad und alle vorderen Kupplungen über den anderen Signalpfad auswählbar und ansteuerbar sind.

Bevorzugt sind in die Signalpfade auch Steuersignale zum Überführen der Kupplungen in eine gelöste und/oder kuppel­ reife Stellung einspeisbar. Die für die Schaltbewegungen der Kupplungen notwendige Energie kann einem fahrzeugseitigen, vorzugsweise pneumatischen, Energie­ speicher entnommen werden, der im gekuppelten Zustand der Fahrzeuge an einer gemeinsamen Druckluftversorgungsleitung liegt. Die Fahrzeuge können vorzugsweise energetisch autark sein, indem die fahrzeugindividuelle Energieversorgung durch einen während der Fahrt über eine Fahrzeugachse angetriebenen Generator oder Kompressor mit einem angeschlossenen Energie­ speicher erfolgt. Die Steuerung eines Stellorgans zum Schal­ ten der Kupplung geschieht vorzugsweise auf elektrischem We­ ge, wobei die für das Stellorgan benötigte Energie aus einer fahrzeugseitigen Hilfsenergiequelle entnommen werden kann. Die Einrichtung kann nicht nur zum Herbeiführen der Kupp­ lungs-Stoßstellung während des Fahrzeugzulaufs, sondern durch verzögerte Steuersignalausführung auch zur anschließenden Herstellung der Kuppelbereitschaft dienen, nachdem das Fahr­ zeug zum Beispiel in den freien Ablauf in einer Rangieranlage überge­ gangen ist. Zur Feststellung des freien Fahrzeugslaufs kann eine Plausibilitätsprüfung dienen, die beispielsweise aus der Entlüftung des Bremsenergiespeichers auf eine gelöste Bremse schließt oder den Augenblick der Trennung der Steuerpfade signalisiert.

Während bei den eingangs genannten bekannten streckenseitigen Einrichtungen eine zuverlässige Identifizierung der zu lösen­ den Kupplung mit hochwertigen und aufwendigen Sensoren oder durch die üblicherweise vorab vorzunehmenden manuellen Hand­ lungen erfolgen muß, ist bei der erfindungsgemäßen Einrich­ tung durch die Anordnung und Ausbildung der Kopplungselemente eine korrekte Auswahl der anzusteuernden Kupplung - ohne Kenntnis und Übermittlung der individuellen Fahrzeugorientie­ rung - automatisch gewährleistet. Dazu sind nach einem we­ sentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Kopplungs­ elemente derart angeordnet und koppelbar, daß in einer Be­ zugsrichtung (z. B. in Fahrtrichtung) gesehen alle Kupplungen der gleichen (z. B. vorderen) Fahrzeugenden an einem ge­ meinsamen, von den fahrzeugeigenen Signalleitungen gebildeten Signalpfad angeschlossen sind. Deshalb kommt es nicht auf die individuelle Orientierung des Fahrzeugs an. Bei einer Drehung des Fahrzeugs um 180° (Kehrtwende) ist zum Beispiel nunmehr die bisher dem Signalpfad für die bisherige hintere Kupplung zugeordnete Signalleitung Bestandteil des Signalpfads für die vorderen Kupplungen. Durch die vorgegebene geometrische Zu­ ordnung der Kopplungselemente wird dadurch zwangsweise die Fahrzeugorientierung bei der Übermittlung der Auswahlsignale und gegebenenfalls auch der Steuersignale berücksichtigt. Die Signal­ pfade bilden je einen seriellen Datenbus, über den zumindest die Auswahlsignale übermittelt werden. Ein wesentlicher Vor­ teil der Erfindung besteht damit in der Möglichkeit einer zentralen Einspeisung der Auswahlsignale für alle beteiligten Fahrzeuge. Diese Einspeisung kann vorzugsweise über Funk oder die Beidrücklok erfolgen. Bevorzugt können über die Si­ gnalpfade auch die eigentlichen fahrzeugindividuellen Steuer­ signale, die mittels der Identifizierungseinheit selektiert werden, der ausgewählten Kupplung bzw. deren Aktorik zuge­ führt werden. Vorzugsweise können den einzelnen Fahrzeugen über die gemeinsamen Signalpfade auch weitere Informationen, beispielsweise Frachtbriefinformationen, Störungsmeldungen oder Stoßsensorprotokolle zur Speicherung und/oder Weiterver­ arbeitung übermittelt werden.

Für ein vollautoinatisches Herstellen der Ablaufbereitschaft und/oder Kuppelbereitschaft sind die Kopplungselemente jedes Fahrzeugendes symmetrisch zu einer die Fahrzeuglängsachse enthaltenden vertikalen Ebene (Längsschnittebene) angeordnet und kongruieren mit den jeweils am anderen Fahrzeugende ange­ ordneten Kopplungselementen der jeweiligen Signalleitungen. Damit ergibt sich eine vollsymmetrische Anordnung der Kopp­ lungselemente, so daß diese in beiden möglichen Fahrzeugori­ entierungen ohne zusätzliche Verbindungsmittel (z. B. Kabel) unmittelbar mit den Kopplungselementen der benachbarten Fahr­ zeuge zusammenwirken können.

Eine besonders robuste Ausführung der erfindungsgemäßen Ein­ richtung sieht vor, daß die Kopplungselemente eines Fahrzeug­ endes in einem Kopplungsstecker enthalten sind, der vorzugs­ weise zusammen mit der steuerbaren Kupplung des jeweiligen Kupplungspartners koppelbar ist.

Für eine fehlerfreie Signalübertragung auf den Signalpfaden sieht eine besonders robuste und störungsunanfällige Ausbil­ dung der Einrichtung vor, daß die Kopplungselemente elektri­ sche oder optische Verbindungselemente sind. Bei einer gegen Verschmutzungen äußerst unempfindlichen Ausgestaltung der er­ findungsgemäßen Einrichtung sind die Kopplungselemente induk­ tiv koppelbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung bei­ spielhaft weiter erläutert; es zeigen

Fig. 1 ein zweiachsiges Eisenbahnfahrzeug,

Fig. 2 mehrere gekuppelte Fahrzeuge und

Fig. 3 einen Kopplungsstecker.

Das in Fig. 1 gezeigte Fahrzeug F ist über steuerbare auto­ matische Kupplungen ZAK1 am ersten Fahrzeugende E1 und ZAK2 am zweiten Fahrzeugende E2 mit Kupplungen nicht näher darge­ stellter benachbarter Fahrzeuge gekuppelt. Die Kupplungen ZAK1, ZAK2 lassen sich durch eine Aktorik A1, A2 in Kuppelbe­ reitschaft oder in Ablaufbereitschaft und Stoßstellung bewe­ gen. Nachfolgend wird nur die Aktorik A1 detailliert erläu­ tert, weil die Aktorik A2 entsprechend aufgebaut ist. Zur Energieversorgung der Aktorik A1, A2 dienen Energieversor­ gungsleitungen L1, L2, L3, die im gekuppelten Zustand der Fahrzeuge durch alle Fahrzeuge bis hin zur Abdrücklok ge­ schleift sind und die dort mit Energie versorgt werden. Al­ ternativ kann die notwendige Energie fahrzeugindividuell er­ zeugt werden, indem die Rollbewegung eines Rades R einen Ge­ nerator und/oder Kompressor antreibt und von diesem erzeugte Energie in Energiespeichern ES1, ES2 gespeichert wird. Die zur Veränderung der Kupplungsstellung benötigte Stellenergie ent­ nimmt die Aktorik A1 dem Energiespeicher ES1, der über eine Ventilsteuerung V1 und ein Rückschlagventil RV an die Druck­ luftleitung L1 angeschlossen ist. Die Betätigung der Kupplung ZAK1 geschieht mittels eines Stellorgans S1, das an den Kol­ ben eines Stellzylinders Z1 angelenkt ist. Ein Relais R1 oder eine Ausgabeschaltung gibt ausgangsseitige Steuerbefehle ei­ nes Fahrzeuggeräts FG an die Ventilsteuerung V1 weiter, um den Kolben im Zylinder Z1 bedarfsweise zu bewegen und damit die Kupplung ZAK1 zu betätigen. Die Ansteuerbefehle für die Kupp­ lung ZAK1 werden über eine erste (nachfolgend näher beschrie­ bene) fahrzeugeigene Signalleitung SL1 und für die Kupplung ZAK2 über eine zweite fahrzeugeigene Signalleitung SL2 über­ mittelt. In dem Fahrzeuggerät FG ist eine für sich bekannte (Technische Rundschau, CH, 15/91, Seiten 116 bis 119) Identi­ fizierungseinheit ID vorgesehen, die nur diejenigen über die Signalleitungen SL1, SL2 anliegenden Signale zum Fahrzeug­ gerät FG oder an die Aktoren A1, A2 zur Steuerung der Kupp­ lungen ZAK1, ZAK2 weiterleitet, die als für das Fahrzeug F bestimmt selektiert werden. Die Selektion kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß für das Fahrzeug F bestimmte Signale FSIG1, FSIG2 mit einer Identifizierungskennung versehen sind. Die Identifizierungseinheit vergleicht diese Kennung mit einer fahrzeugspezifischen Kennung (Referenz), beispielsweise der Wagennummer WN1. Grundsätzlich können die Signale FSIG1, FSIG2 nur zur Auswahl der anzusprechenden Kupplung eines Fahrzeugs (Auswahlsignale) über die Signalpfade dienen und Signale zur Steuerung der jeweiligen Aktorik über einen separaten durchgehenden Datenbus übertragen werden.

Fig. 2 zeigt schematisch in Aufsicht drei Fahrzeuge F1, F2, F3 mit dem in Fig. 1 erläuterten prinzipiellen Aufbau. Jedes Fahrzeug weist symmetrisch zu einer die Fahrzeuglängsachse LA enthaltenden vertikalen Ebene (Längsschnittebene) LSE ange­ ordnete Kopplungselemente K12, K22 (F1), K11′, K12′, K21′, K22′ (F2); K11′′, K12′′, K21′′, K22′′ (F3) auf. Die Kopplungsele­ mente begrenzen zwischen ihnen verlaufende fahrzeugeigene Si­ gnalleitungen SL1, SL2; SL1′, SL2′; SL1′′, SL2′′. Die einer fahrzeugeigenen Signalleitung (z. B. SL2′) zugeordneten Kopp­ lungselemente K21′ und K22′ sind bezüglicher der Fahrzeugen­ den E1′, E2′ bzw. der Fahrzeugstirnflächen kongruent und da­ mit fluchtend angeordnet. Die Kopplungselemente sind als elektrische Steckverbinder ausgebildet, so daß zum Beispiel das Kopp­ lungselement K22′ mit dem korrespondierenden Kopplungselement K21′′ des benachbarten Fahrzeugs F3 im gekoppelten Zustand elektrisch leitend verbunden ist. Dadurch bilden die fahr­ zeugindividuellen Signalleitungen SL1, SL1′, SL1′′ einen er­ sten Signalpfad STP1, der alle beteiligten und gekuppelten Fahrzeuge F1, F2, F3 durchzieht. Entsprechend bilden die Si­ gnalleitungen SL2, SL2′, SL2′′ einen zweiten Signalpfad STP2, der in entsprechender Weise die Fahrzeuge durchzieht. In die Signalpfade STP1, STP2 sind Signale SIG1, SIG2 für alle beteiligten Fahrzeuge F1, F2, F3 zentral eingespeist. Die zentrale Einspeisung STE kann beispielsweise von einer nicht gezeigten Beidrücklokomotive oder einem Funkempfänger erfol­ gen. Die Identifizierungseinheit der einzelnen Fahrzeuge (ID′, ID′′) selektiert dabei die in den Signalen SIG1, SIG2 enthaltenen Signale FSIG1, FSIG2, die z. B. für das Fahrzeug F2 bestimmt sind. Aufgrund fahrzeugspezifischer Steuersignale - die Bestandteile der Signale FSIG1, FSIG2 sein können - wird bedarfsweise die Aktorik A1, A2 in der eingangs beschriebenen Weise angesteuert. Es kann aber auch nur die Auswahl der hinteren oder vorderen Kupplung über die Auswahlsignale FSIG1, FSIG2 auf den Signalpfaden erfolgen und die Aktionsanweisungen an die vorab ausgewählte Aktorik über einen gemeinsamen (nicht dargestellten) Datenbus übermittelt werden.

Die in einer Bezugsrichtung A (beispielsweise Fahrtrichtung) gesehen hinteren Kupplungen ZAK1′, ZAK1′′ bzw. deren jeweilige Aktoren werden über den einen gemeinsamen Signalpfad STP1 an­ gesteuert. Entsprechend werden die hinsichtlich der Bezugs­ richtung A jeweils vorderen Kupplungen ZAK2, ZAK2′, ZAK2′′ über den anderen gemeinsamen Signalpfad STP2 ausgewählt oder angesteuert. Aufgrund der Anordnung der Kopplungselemente bleibt dies unabhängig von der Orientierung der einzelnen Fahrzeuge stets gewährleistet. Wie in Fig. 2 angedeutet, würde nämlich eine in Pfeilrichtung B vorgenommene Drehung des Fahrzeugs F2 um 180° (Kehrtwende) dazu führen, daß nun­ mehr dessen Koppelelement K11′ mit dem Koppelelement K21′′ des Fahrzeugs F3, das Koppelelement K21′ mit dem Koppelelement K11′′ des Fahrzeugs F3, das Koppelelement K12′ mit dem Koppelelement K22 des Fahrzeugs F1 und das Koppelelement K22′ mit dem Koppelelement K12 des Fahrzeugs F1 gekoppelt ist. Gleichzeitig bildet nunmehr die ursprünglich in Fahrtrichtung A vordere Kupplung ZAK2′ die hintere Kupplung des Fahrzeugs F2 und entsprechend die Kupplung ZAK1′ nun die vordere Kupplung. Dadurch ist auch weiterhin gewährleistet, daß in Fahrtrichtung A alle hinteren Kupplungen (jetzt) ZAK2′ und ZAK1′′ weiterhin über den gemeinsamen ersten Signalpfad STP1 angesteuert werden. Entsprechend werden alle vorderen Kupp­ lungen ZAK2, (jetzt) ZAK1′, ZAK2′′ über den gemeinsamen ande­ ren Signalpfad STP2 angesteuert. Der gemeinsame Signalpfad STP1 enthält hinsichtlich des Fahrzeugs F2 nunmehr die fahr­ zeugeigene Signalleitung SL2′. Demgemäß wird über diese die in Fahrtrichtung nunmehr hintere Kupplung ZAK2′ ausgewählt und bedarfsweise angesteuert. Der Signalpfad STP2 umfaßt entsprechend hinsichtlich des Fahrzeugs F2 nun die Signallei­ tung SL1′.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit der Kopplungselemente, wobei jeweils die beiden Kopplungselemente eines Fahrzeugendes (z. B. E1′′ des Fahrzeugs F3) K21′′ bzw. K11′′ symmetrisch zur Längsschnittebene LSE des Fahrzeugs F3 bzw. eines Kopplungssteckers KS angeordnet sind. Die Kopp­ lungsstecker benachbarter Fahrzeuge sind zusammen mit ihren korrespondierenden Fahrzeugkupplungen koppelbar. Der Kopp­ lungsstecker KS kann zusätzlich Ausrichtelemente AE zur prä­ zisen Ausrichtung bezüglich des korrespondierenden Kopplungs­ steckers KS des benachbarten Fahrzeugs aufweisen. Auch hier ist durch die symmetrische Anordnung der Koppelelemente K11′′, K21′′ die vorstehend beschriebene, von der individuellen Fahrzeugorientierung unabhängige Ansteuerbarkeit aller vor­ deren bzw. hinteren Kupplungen über jeweils einen gemeinsamen Signalpfad gewährleistet. Die Kopplungselemente können auch als optische oder induktive Verbindungselemente ausgestaltet sein.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Herstellen der Ablaufbereitschaft und/oder Kuppelbereitschaft von spurgebundenen Fahrzeugen,

• - mit je einer steuerbaren Kupplung (ZAK1′, ZAK2′) an jedem Fahrzeugende (E1′, E2′), die über eine Identifizierungseinheit (ID′) jeweils an eine fahrzeugeigene Signalleitung (SL1′, SL2′) angeschlossen ist, und
• - mit Kopplungselementen (K11′ bis K22′) zum Koppeln der fahrzeugeigenen Signalleitungen (SL1′, SL2′) mit Kopplungs­ elementen (K11′′ bis K22′′) und/oder Signalleitungen (SL1′′, SL2′′) benachbarter Fahrzeuge (F3) unter Bildung von zwei durchgehenden Signalpfaden (STP1, STP2), in die für alle beteiligten Fahrzeuge (F1, F2, F3) Auswahlsignale (SIG1, SIG2) zur Auswahl der anzusteuernden Kupplungen ein­ speisbar sind,
• - wobei die Identifizierungseinheit (ID) diejenigen Auswahl­ signale (FSIG1, FSIG2) selektiert, die für das jeweilige Fahrzeug (F2) bestimmt sind, und
• - wobei die Kopplungselemente (K11, K12; K11′, K21′) derart ange­ ordnet und koppelbar sind, daß unabhängig von der individu­ ellen Orientierung der Fahrzeuge (F2) in einer Bezugsrich­ tung (A) gesehen alle hinteren Kupplungen (ZAK1′, ZAK1′′) über den einen Signalpfad (STP1) und alle vorderen Kupplun­ gen (ZAK2, ZAK2′, ZAK2′′) über den anderen Signalpfad (STP2) auswählbar und ansteuerbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Signalpfade (STP1, STP2) auch Steuersignale zum Überführen der Kupplungen in eine gelöste und/oder kuppelreife Stellung einspeisbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente (K11′; K21′) jedes Fahrzeugendes (E1′) symmetrisch zu einer die Fahrzeuglängsachse (LA) enthaltenden vertikalen Ebene (LSE) angeordnet sind und mit den am anderen Fahrzeugende (E2) angeordneten Kopp­ lungselementen (K12, K22) der jeweiligen Signalleitungen kongruieren.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente (K11′′, K21′′) eines Fahrzeugendes (E1′′) in einem Kopplungsstecker (KS) enthalten sind.

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente (K11 bis K22′′) elektrische Verbindungs­ elemente sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente (K11 bis K22′′) optische Verbindungs­ elemente sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente (K11 bis K22′′) induktiv koppelbar sind.