EP4613601A1 - Wagenanordnung für einen eisenbahngüterzug - Google Patents

Wagenanordnung für einen eisenbahngüterzug

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Publication number
EP4613601A1
EP4613601A1 EP24161790.1A EP24161790A EP4613601A1 EP 4613601 A1 EP4613601 A1 EP 4613601A1 EP 24161790 A EP24161790 A EP 24161790A EP 4613601 A1 EP4613601 A1 EP 4613601A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power supply
support
container
carriage
frame structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24161790.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Beat WEGMÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sws Ps Power Solutions GmbH
Original Assignee
Sws Ps Power Solutions GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sws Ps Power Solutions GmbH filed Critical Sws Ps Power Solutions GmbH
Priority to EP24161790.1A priority Critical patent/EP4613601A1/de
Publication of EP4613601A1 publication Critical patent/EP4613601A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/16—Wagons or vans adapted for carrying special loads
    • B61D3/20—Wagons or vans adapted for carrying special loads for forwarding containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/16—Wagons or vans adapted for carrying special loads
    • B61D3/18—Wagons or vans adapted for carrying special loads for vehicles
    • B61D3/182—Wagons or vans adapted for carrying special loads for vehicles specially adapted for heavy vehicles, e.g. public work vehicles, trucks, trailers
    • B61D3/184—Wagons or vans adapted for carrying special loads for vehicles specially adapted for heavy vehicles, e.g. public work vehicles, trucks, trailers the heavy vehicles being of the trailer or semi-trailer type

Definitions

  • the present invention relates to a wagon arrangement for a railway freight train.
  • the carriage arrangement can, for example, form part of an articulated carriage arrangement.
  • Articulated carriage arrangements are known from the prior art, for example from WO 2018/190718 A2
  • Such articulated wagon arrangements are designed, among other things, to accommodate containers intended for the transport of temperature-controlled goods, such as reefer containers, tank containers, refrigerated swap bodies or refrigerated semi-trailers.
  • Such containers place high demands on the energy supply, as they have a high energy requirement to operate the cooling or heating system and, on the other hand, must ensure a closed cooling or heating chain, i.e. they require an uninterrupted energy supply not only while the vehicle is in motion, but also when stationary and during shunting and transshipment operations. Therefore, an energy supply via adjacent wagons, a locomotive or an overhead line is not ideal, as an uninterrupted energy supply is then not possible, or at least not without complications.
  • Articulated vehicle assemblies are also known that have power supply units with batteries.
  • battery-operated power supply units are relatively large, making the accommodation of the power supply unit a challenge.
  • the power supply unit is housed below the container parking space.
  • this solution has the disadvantage that the support surfaces for the container floor are arranged at a greater height below the container parking space than in articulated vehicle assemblies without a power supply unit in order to make room for the power supply unit. Therefore, due to the fixed height restriction of a railway freight train, there is less space overall for the containers or certain containers cannot be transported.
  • the object of the present invention is to provide a wagon arrangement with which an uninterrupted energy supply of loaded containers is easily possible even when stationary and during shunting operations and Compared to previously known wagon arrangements, there are no additional height restrictions for containers.
  • the wagon arrangement comprises a wagon with a container storage space for a container on its upper side.
  • the wagon is adapted for transporting containers – preferably including semi-trailers – and can in particular be a so-called container transport wagon (CTW), whereby the containers can be, for example, so-called reefer containers, tank containers, refrigerated swap bodies, or refrigerated semi-trailers.
  • CCW container transport wagon
  • the wagon arrangement can also comprise one or more further wagons, whereby the one wagon is then preferably coupled to one or two adjacent wagons in an articulated manner about a vertical articulation axis via an articulated coupling.
  • the wagons coupled together in this way can be supported at their mutually facing ends in the region of the respective articulated coupling, preferably on a common bogie, in particular a Jakobs bogie, to form an articulated wagon arrangement.
  • the wagon can have another container storage space for another container or can accommodate several containers in the one container storage space. This has the advantage that several containers can be transported with one wagon.
  • the container parking space has at least one support surface for the container, which is located in a support plane, wherein the support surface is provided on a frame structure of the wagon.
  • a support surface is understood to be a surface of the frame structure of the wagon on which a container arranged in the container parking space rests, i.e., is in direct contact with the frame structure of the wagon. If more than one support surface is provided, a container arranged in the container parking space rests on each of these support surfaces, which are all located in the same support plane. If several containers are arranged in the container parking space, the several containers each rest on several of these support surfaces, which are located on the same support plane. In the event that several container parking spaces are arranged on the wagon, the several container parking spaces each have their own support surfaces.
  • Each of the support surfaces can preferably be provided on a respective projecting section of the frame structure. which is either formed integrally with the rest of the frame structure or provided as a separate component that is inseparably or detachably attached to the rest of the frame structure.
  • these are distributed over the area of the frame structure corresponding to the container storage space, and preferably over the entire length and width of the container storage space, so that the container or multiple containers can be securely accommodated on the multiple support surfaces. If, on the other hand, only one support surface is provided, its shape and dimensions must also ensure that the container can be securely accommodated.
  • a frame structure is understood to mean the frame of the wagon, which is the load-bearing structure of the wagon and preferably has at least two longitudinal and two transverse struts.
  • the frame structure can also have further longitudinal and transverse struts, so that the frame structure of the wagon can have a truss-like structure consisting of longitudinal and transverse struts with spaces between them. This allows a space to be created in the frame structure below the container arranged on the container site to accommodate the power supply unit.
  • the wagon assembly further comprises a power supply unit for supplying power to a container loaded on the wagon.
  • the power supply unit serves to provide preferably autonomous power, in particular with electrical power, to containers loaded on the wagon.
  • Autonomous power supply in this context means a power supply that operates without, or at least without a continuous power supply from, a locomotive, another wagon, or an overhead line, preferably without a corresponding connection to the locomotive, the other wagons, or the overhead line. This enables an uninterrupted power supply to loaded containers, even during standstill and shunting operations.
  • the power supply unit comprises a support structure and at least one power supply component attached to the support structure.
  • a support structure is understood to mean a holder that is configured, on the one hand, to hold one or more power supply components and, on the other hand, is adapted to be detachably connected to the frame structure so that the power supply components can be held on the carriage.
  • the support structure can be a frame, preferably with two crossbeams, which can be placed on top of the frame structure of the trolley, so that the support structure rests on the frame structure with direct contact, and each of the power supply components is arranged in a space in the frame structure.
  • the frame can comprise a steel frame construction.
  • the support structure has projections or fastening elements that enable a positive or non-positive connection of the power supply unit to the frame structure.
  • the positive or non-positive connection can serve to limit movement or displacement of the power supply unit in at least one direction relative to the frame structure. This makes it possible to connect the power supply unit to the frame structure without fastening means. Furthermore, it is possible to limit movement of the power supply unit relative to the frame structure even when the carriage assembly is in motion.
  • the support structure is adapted to be detachably attached to the frame structure in such a way that the at least one power supply component is arranged below the support plane and the power supply unit does not protrude upwards above the support plane.
  • the power supply unit is arranged at most on the support plane in the vertical direction. More precisely, the power supply unit lies vertically on or below the support plane, so that the support plane forms the highest support point of the container.
  • the fact that the power supply unit does not protrude upwards above the support plane means that the container parking space does not have to be arranged at a higher level and does not lose any additional height, since the at least one support surface of the container parking space remains on the frame structure and is neither changed nor raised by the power supply unit nor by an additional adapter unit.
  • the energy supply unit can be declared as a loading unit, meaning that the energy supply unit is not considered part of the wagon. This eliminates the need to adjust the wagon's registration and thus make any changes or modifications unnecessary.
  • a wagon arrangement is provided with which an uninterrupted power supply to loaded containers is easily possible even when stationary and during shunting operations and which does not entail any additional height restrictions for containers compared to previously known wagon arrangements.
  • the power supply unit comprises a plurality of power supply components attached to the support structure.
  • a power supply unit with particularly high energy output and high reliability can be provided.
  • the plurality of power supply components can comprise redundant power supply components to increase reliability.
  • the support structure has an upper side lying in a support structure plane, wherein the support structure plane and the support plane correspond to one another when the support structure is attached to the frame structure.
  • the upper side of the support structure is the side facing the container when the power supply unit is connected to the frame structure and a container is placed on the support surface. Because the support plane and the support structure plane correspond to one another, a flat support surface can be created for the container, so that the container can rest on the support surface and on the support structure. This ensures, on the one hand, that the container parking space does not lose height, so that the maximum loading capacity for containers to be loaded is maintained. On the other hand, it ensures that the container can press the power supply unit against the frame structure, so that the power supply unit is held firmly, preferably immovably, between the frame structure and the container.
  • the support structure has an upper side lying in a support structure plane, wherein the support structure plane lies vertically below the support plane when the support structure is attached to the frame structure.
  • the upper side of the support structure is the side facing the container when the power supply unit is connected to the frame structure and a container is placed on the support surface.
  • the thickness or height of the support structure in vertical direction so that the support structure level is below the support level.
  • the frame structure has a plurality of spaced-apart projections, wherein each of the at least one support surface is provided on a different one of the projections, and the support structure of the power supply unit, after being attached to the frame structure, is arranged between the plurality of projections on the frame structure.
  • a container loaded on the trolley must generally be secured to the trolley to prevent the container from slipping or even falling during transport.
  • the trolley can have fastening means attached to the frame structure or formed integrally therewith, which can form the plurality of spaced-apart projections.
  • the plurality of spaced-apart projections have the at least one support surface, so that the support plane is elevated relative to the rest of the frame structure.
  • the support structure of the power supply unit has a maximum height equal to the plurality of spaced-apart projections, thus creating no additional height restrictions for containers.
  • the frame structure of the trolley has at least one intermediate space, and each of the at least one power supply component is arranged in one of the at least one intermediate space after the support structure has been attached to the frame structure.
  • the at least one intermediate space is preferably formed between transverse and/or longitudinal struts of the frame structure and is located below the container storage space or below the support surface.
  • the at least one intermediate space is sufficiently large to accommodate one or more power supply components. which can be used to supply the container with sufficient electrical energy.
  • the at least one intermediate space is arranged below the container parking space. This allows the power supply unit to be arranged below the container without reducing the height of the container parking space, thus preventing additional height restrictions for containers.
  • the frame structure of the wagon has fastening pins for receiving the container, wherein each of the fastening pins protrudes upwards from one of the at least one support surfaces.
  • the fastening pins are container pins according to standard UIC 571-4. Such fastening pins are provided as standard at the container locations for fastening the containers.
  • pin receptacles according to standard UIC 571-4 are formed on the container. Such pin receptacles are provided as standard at the bottom of the container for engagement with the fastening pins. The use of such standardized connecting elements has the advantage that they do not require special certification.
  • At least one of the at least one power supply components has an energy storage device.
  • the containers can be supplied with energy for a specific period of time completely independently of external energy sources.
  • an energy storage device can be used in rechargeable form as an intermediate storage device when connected to an external power supply.
  • the energy storage device comprises at least one rechargeable battery.
  • the at least one rechargeable battery preferably comprises between three and seven high-performance LiFePO4 battery strings, each with a capacity of 9 kWh and a modular storage capacity of 27 kWh to 63 kWh.
  • Such a rechargeable battery can provide electrical energy for the containers when no external power supply is available and can be charged when electrical energy is available, either through internal power generation or via external power sources.
  • At least one of the at least one power supply components has an electric generator for charging the battery.
  • the electric generator preferably comprises a 22 kW AC asynchronous generator for charging the battery.
  • the generator can be driven, for example, by kinetic energy from the movement of the vehicle. In this way, the battery can be charged with a generator specifically provided in the power supply unit, for example, while the vehicle is moving.
  • the generator is operated with hydraulic pressure. Hydraulic pressure is particularly suitable for operating a generator and can be easily generated, for example, from kinetic energy.
  • the carriage arrangement comprises a hydraulic pump for providing the hydraulic pressure, which is mounted on and driven by a wheel set of the carriage.
  • the hydraulic pump can comprise an axial piston fixed-displacement pump, which is mounted on and driven by a wheel set of the carriage.
  • the hydraulic pump is preferably attached to a wheel hub, where it absorbs the kinetic energy from the rotation of the wheel.
  • hydraulic hoses in particular two hydraulic hoses, are preferably provided, which transport the hydraulic pressure from the hydraulic pump to the generator.
  • At least one of the at least one power supply component has a load connection for connection to a corresponding connection on a container.
  • the load connection preferably has four 4-pin and/or 5-pin CEE load sockets for connection to a corresponding connection on a container for supplying a consumer, such as a cooling or heating system. In this way, each container can be easily and quickly connected to the power supply unit, even if two containers are loaded per wagon.
  • FIG. 1 A wagon assembly 1 according to the invention for a railway freight train is shown.
  • the wagon assembly 1 comprises a wagon 3 for transporting containers, also called a container wagon (CTW), and a power supply unit 5 for supplying electrical power to containers loaded on the wagon 3.
  • containers can be, for example, refrigerated semi-trailers, so-called reefer containers, refrigerated swap bodies, or tank containers.
  • the power supply unit 5 is configured for the autonomous electrical power supply of the containers without recourse to a power supply from a locomotive, another wagon, or an overhead line.
  • the wagon 3 has a frame 7 and a wheel set 9 at each end of the frame 7.
  • Each wheel set 9 has several, preferably four, wheels 11, which enable the wagon 3 to move on rails.
  • the wagon 3 On the frame structure 7, the wagon 3 has a container storage space 13 for one or more containers.
  • the frame 7 has fastening means in the form of fastening pins 15 for fastening the one or more containers.
  • the fastening pins 15 are designed as container pins according to standard UIC 571-4, as they are standard for fastening containers, and can engage with pin receptacles on the containers, which are designed according to standard UIC 571-4.
  • Figures 2a and 2b are schematic representations of the carriage arrangement 1 from Figure 1 with the power supply unit 5 arranged there, wherein Figure 2a a schematic plan view of the carriage arrangement 1 and Figure 2b a schematic sectional view along the section AA from Figure 2a shows.
  • the carriage arrangement 1 is shown, which is connected to a further carriage 3' to form an articulated carriage arrangement, wherein the one carriage 3 and the further carriage 3' are coupled to one another in an articulated manner at least about a vertical articulation axis via an articulated coupling and are supported in the region of the articulated coupling at their mutually facing ends, preferably on a common bogie, in particular a Jakobs bogie, in order to form an articulated carriage arrangement.
  • the frame structure 7 is formed by a first longitudinal strut 17, a second longitudinal strut 19, and a plurality of cross struts 21, so that the frame structure 7 of the carriage 3 has a truss-like structure that forms gaps 23 between the first longitudinal strut 17, the second longitudinal strut 19, and the cross struts 21.
  • the power supply unit 5 is at least partially housed in one of the gaps 23.
  • the power supply unit 5 has a support structure 25 with a plurality of power supply components fastened to the support structure 25.
  • the power supply unit 5 has a mains charger 27 attached to the second longitudinal strut 19 for charging with external mains power, as well as at least one associated charging port for connection to an external mains connection.
  • the mains charger 27 is preferably a 10 kW RF mains charger for charging the power supply unit 5 with external mains power.
  • a support structure 25 is understood to mean a holder which is, on the one hand, designed to hold one or more power supply components and, on the other hand, is adapted to be detachably connected to the frame structure 7 so that the power supply components can be held on the carriage 3.
  • the power supply unit 5 with the support structure 25 rests on the frame structure 7 or on the first longitudinal strut 17 and the second longitudinal strut 19.
  • the fastening pins 15, at whose proximal ends a support surface 29 is arranged, which lies in a support plane 31.
  • the support surface 29 serves to accommodate a container.
  • the support surface 29 is understood to be the surface of the frame structure 7 of the carriage 3 on which the container rests, i.e.
  • the support surface 29 is formed by several partial surfaces, each at the proximal ends of the fastening pins 15. This has the advantage that the support surface 29 does not have to be formed over the entire length and width of the container, i.e. that the container does not rest over its entire surface on the frame structure 7. As a result, a space for accommodating the power supply unit 5 can be created below the container on the frame structure 7.
  • the support structure 25 is adapted to be detachably fastened to the frame structure 7 in such a way that the at least one energy supply component is arranged below the support plane 31 and the energy supply unit 5 does not protrude upwards beyond the support plane 31.
  • the fact that the support structure 25 does not protrude upwards beyond the support plane 31 ensures that the container parking space 13 does not lose any additional height, since the support surface 29 of the container parking space 13 remains on the frame structure 7 and is neither changed nor raised by the energy supply unit 5 nor by an additional adapter unit. In this way, an already free gap-shaped space in the frame structure 7 of the carriage can also be used to accommodate the power supply unit 5.
  • the support structure 25 has an upper side 35 lying in a support structure plane 33, wherein the support structure plane 33 and the support plane 31 correspond to one another.
  • the upper side 35 of the support structure 25 is the side facing the container when the power supply unit 5 is connected to the frame structure 7 and a container is placed on the support surface 29.
  • a flat support surface 29 can be created for the container, so that the container can rest on the support surface 29 and on the support structure 25. This ensures, on the one hand, that the container parking space 13 does not lose height, so that the maximum loading capacity for containers to be loaded is maintained. On the other hand, this ensures that the container can press the power supply unit 5 against the frame structure 7, so that the power supply unit 5 is held firmly, preferably immovably, between the frame structure 7 and the container.
  • FIGs 3a, 3b , 4a and 4b are schematic representations of the power supply unit 5 from the Figures 2a and 2b shown, where in Figure 3a a schematic perspective view of the power supply unit 5, in Figure 3b a schematic plan view of the power supply unit 5, in Figure 4a a schematic side view of the power supply unit 5 and in Figure 4b A schematic rear view of the power supply unit 5 is shown.
  • the support structure 25 has a first cross member 37 and a second cross member 39, wherein the two cross members 37, 39 are placed from above on the frame structure 7 of the carriage 3, so that the support structure 25 rests with direct contact on the frame structure 7 and a power supply component is arranged in a space 23 of the frame structure 7.
  • the power supply unit 5 can be reliably attached to the carriage 3.
  • the first crossbeam 37 and the second crossbeam 39 are firmly connected to one another via several cross connections 41, whereby the energy supply components can be attached either to the crossbeams 37, 39 or the cross connections 41.
  • the energy supply unit 5 has an energy storage device 43, preferably in the form of at least one rechargeable battery with high-performance battery strings made of LiFePO4, each with 9 kWh and a modular storage capacity of 27 kWh to 63 kWh. With such an energy storage device 43, the containers can be supplied with energy for a certain period of time completely independently of external energy sources.
  • such an energy storage device 43 can be used in rechargeable form as Intermediate storage can be used when connected to an external power supply.
  • the power supply has an electric generator 45 for charging the energy storage 43.
  • the at least one electric generator 45 preferably comprises a 22 kW AC asynchronous generator for charging the energy storage 43.
  • the generator 45 can be driven, for example, by kinetic energy from the movement of the carriage 3. In this way, the energy storage 43 can be charged with a generator 45 specifically provided in the power supply unit 5, for example, while the carriage 3 is traveling.
  • the power supply unit 5 has a load connection 47 for connection to a corresponding connection on a container, wherein the load connection 47 is attached to the second cross member 39 via two support struts 49.
  • the load connection 47 preferably has four CEE load sockets, 4-pin and/or 5-pin, for connection to a corresponding connection on a container for supplying a consumer, such as a cooling or heating system. In this way, each container can be easily and quickly connected to the power supply unit 5, even if two containers are loaded per wagon 3.
  • the first cross member 37 and the second cross member 39 each have projections 51 on their undersides, via which a positive connection of the energy supply unit 5 to the frame structure 7 is enabled.
  • the projections 51 can be connected to the support structure 25 via fastening means, for example screws.
  • the positive connection can serve to limit a movement or displaceability of the energy supply unit 5 in at least one direction relative to the frame structure 7. This makes it possible to connect the energy supply unit 5 to the frame structure 7 without fastening means. Furthermore, it is achieved that a movement of the energy supply unit 5 relative to the frame structure 7 can be limited even when the carriage arrangement 1 is in motion.
  • FIGs 5a, 5b , 6a and 6b are schematic representations of the supporting structure 25 of the power supply unit 5 from the Figures 3a to 4b shown, where in Figure 5a a schematic perspective view of the supporting structure 25, in Figure 5b a schematic plan view of the supporting structure 25, in Figure 6a a schematic side view of the supporting structure 25 and in Figure 6b a schematic front view of the support structure 25 is shown.
  • FIG 7 is a schematic representation of a hydraulic pump 53 for driving the generator 45 from the Figures 3a to 4b shown.
  • the hydraulic pump 53 is mounted on a wheel set 9 and driven by it.
  • the hydraulic pump 53 can have an axial piston fixed displacement pump.
  • the hydraulic pump 53 is attached to the wheel hub 9 such that it absorbs the kinetic energy from the rotation of the wheel 11 there.
  • hydraulic hoses 55 in particular two hydraulic hoses 55, are provided, which transport the hydraulic pressure from the hydraulic pump 53 to the generator 45.
  • the free space 23 in the frame structure 7 of the wagon 3 is used to accommodate the power supply unit 5.
  • This space 23 is sufficiently large to accommodate a power supply unit 5, which can supply the cooling or heating system of a container for temperature-controlled goods.
  • no additional height is created at the container parking space 13 by the power supply unit 5 or additional adapter units, thus maximizing the space available for the containers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Handcart (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Wagenanordnung (1) für einen Eisenbahngüterzug umfassend einen Wagen (3), der an seiner Oberseite einen Containerstellplatz (13) für einen Container aufweist, wobei der Containerstellplatz (13) mindestens eine in einer Auflageebene (31) liegende Auflagefläche (29) für den Container aufweist, wobei die Auflagefläche (29) an einer Rahmenstruktur (7) des Wagens vorgesehen ist, und eine Energieversorgungseinheit (5) zur Energieversorgung eines auf dem Wagen (3) geladenen Containers, wobei die Energieversorgungseinheit (5) eine Tragstruktur (25) und mindestens ein an der Tragstruktur (25) befestigtes Energieversorgungsbauteil umfasst, wobei die Tragstruktur (25) angepasst ist, um in der Weise lösbar an der Rahmenstruktur (7) befestigt zu werden, dass das mindestens eine Energieversorgungsbauteil unterhalb der Auflageebene (31) angeordnet ist und die Energieversorgungseinheit (5) nicht nach oben über die Auflageebene (31) hinaus vorsteht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wagenanordnung für einen Eisenbahngüterzug.
  • Die Wagenanordnung kann beispielsweise ein Teil einer Gelenkwagenanordnung bilden. Aus dem Stand der Technik sind Gelenkwagenanordnungen bekannt, wie beispielsweise aus der WO 2018/190718 A2 . Solche Gelenkwagenanordnungen sind unter anderem zur Aufnahme von Containern vorgesehen, die für den Transport von Temperatur-kontrollierten Gütern bestimmt sind, wie beispielsweise Reefer-Container, Tank-Container, Kühl-Wechselbrücken oder Kühl-Sattelanhänger. Derartige Container bringen hohe Anforderungen an die Energieversorgung mit sich, da sie einerseits einen hohen Energiebedarf zum Betreiben der Kühl- bzw. Heizanlage haben und andererseits eine geschlossene Kühl- bzw. Heizkette gewährleisten müssen, d.h. nicht nur während der Fahrt, sondern auch im Stillstand sowie im Rangier- und Umschlagbetrieb eine ununterbrochene Energieversorgung benötigen. Daher ist eine Energieversorgung über benachbarte Wagen, eine Lokomotive oder eine Oberleitung nicht ideal, da eine ununterbrochene Energieversorgung dann nicht oder zumindest nicht ohne Umstände möglich ist.
  • Ferner sind Gelenkwagenanordnungen bekannt, die Energieversorgungseinheiten mit Batterien aufweisen. Aufgrund des hohen Energiebedarfs der Container sind solche batteriebetriebenen Energieversorgungseinheiten jedoch relativ groß, so dass die Unterbringung der Energieversorgungseinheit eine Herausforderung darstellt. Gemäß einer bekannten Lösung ist die Energieversorgungseinheit unterhalb des Containerstellplatzes untergebracht. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass die Auflageflächen für den Containerboden gegenüber Gelenkwagenanordnungen ohne Energieversorgungseinheit unterhalb des Containerstellplatzes in einer größeren Höhe angeordnet sind, um Platz für die Energieversorgungseinheit zu schaffen. Daher ist aufgrund der festen Höhenbeschränkung eines Eisenbahngüterzuges insgesamt weniger Platz für die Container vorhanden bzw. können bestimmte Container nicht transportiert werden.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wagenanordnung bereitzustellen, mit der eine ununterbrochene Energieversorgung von geladenen Containern auch im Stillstand und Rangierbetrieb einfach möglich ist und gegenüber vorbekannten Wagenanordnungen keine zusätzlichen Höhenbeschränkungen für Container mit sich bringt.
  • Die Aufgabe wird durch eine Wagenanordnung für einen Eisenbahngüterzug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Wagenanordnung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Somit weist die Wagenanordnung einen Wagen auf, der an seiner Oberseite einen Containerstellplatz für einen Container aufweist. Der Wagen ist zum Transport von Containern - bevorzugt einschließlich Sattelanhängern - angepasst und kann insbesondere ein sogenannter Containertragwagen (CTW) sein, wobei die Container beispielsweise sogenannte Reefer-Container, Tank-Container, Kühl-Wechselbrücken oder Kühl-Sattelanhänger sein können. Die Wagenanordnung kann neben dem einen Wagen auch einen oder mehrere weitere Wagen umfassen, wobei der eine Wagen dann bevorzugt über eine Gelenkkupplung gelenkig um eine vertikale Gelenkachse mit einem oder zwei benachbarten Wagen gekoppelt ist und die auf diese Weise miteinander gekoppelten Wagen im Bereich der jeweiligen Gelenkkupplung an ihren zueinander weisenden Enden vorzugsweise auf einem gemeinsamen Drehgestell, insbesondere einem Jakobs-Drehgestell, abgestützt sein können, um eine Gelenkwagenanordnung zu bilden. Der Wagen kann neben dem einen Containerstellplatz einen weiteren Containerstellplatz für einen weiteren Container aufweisen oder mehrere Container auf dem einen Containerstellplatz aufnehmen. Dies hat den Vorteil, dass mehrere Container mit einem Wagen transportiert werden können.
  • Der Containerstellplatz weist mindestens eine in einer Auflageebene liegende Auflagefläche für den Container auf, wobei die Auflagefläche an einer Rahmenstruktur des Wagens vorgesehen ist. Unter einer Auflagefläche wird eine Fläche der Rahmenstruktur des Wagens verstanden, auf der ein auf dem Containerstellplatz angeordneter Container aufliegt, das heißt in direktem Kontakt mit der Rahmenstruktur des Wagens steht. Wenn mehr als eine Auflagefläche vorgesehen ist, liegt ein auf dem Containerstellplatz angeordneter Container auf jeder dieser Auflageflächen auf, die alle in derselben Auflageebene liegen. Wenn mehrere Container auf dem Containerstellplatz angeordnet sind, liegen die mehreren Container jeweils auf mehreren dieser Auflagenflächen, die auf derselben Auflageebene liegen, auf. Für den Fall, dass mehrere Containerstellplätze auf dem Wagen angeordnet sind, weisen die mehreren Containerstellplätze jeweils eigene der Auflageflächen auf. Jede der Auflageflächen kann bevorzugt an einem jeweiligen vorspringenden Abschnitt der Rahmenstruktur vorgesehen sein, der entweder integral mit dem Rest der Rahmenstruktur ausgebildet oder als separates Bauteil vorgesehen ist, das untrennbar oder lösbar an dem Rest der Rahmenstruktur befestigt ist. Im Fall von mehreren Auflageflächen sind diese so über den Bereich der Rahmenstruktur verteilt, der dem Containerstellplatz entspricht, und vorzugsweise über die gesamte Länge und Breite des Containerstellplatzes, dass eine sichere Aufnahme des Containers oder der mehreren Container auf den mehreren Auflageflächen ermöglicht wird. Wenn demgegenüber nur eine Auflagefläche vorgesehen ist, muss diese in Form und Abmessungen ebenfalls die sichere Aufnahme des Containers bereitstellen. Dies hat den Vorteil, dass die Auflagefläche nicht über die gesamte Länge und Breite des Containers gebildet sein muss, das heißt, dass der Container nicht vollflächig auf der Rahmenstruktur aufliegt. Unter einer Rahmenstruktur wird der Rahmen des Wagens verstanden, der die tragende Struktur des Wagens ist und der bevorzugt mindestens zwei Längs- und zwei Querstreben aufweist. Die Rahmenstruktur kann darüber hinaus weitere Längs- und Querstreben aufweisen, sodass die Rahmenstruktur des Wagens eine fachwerkartige Struktur aufweisen kann, die aus Längs- und Querstreben mit Zwischenräumen bestehen kann. Dadurch kann unterhalb des auf dem Containerstellplatz angeordneten Containers in der Rahmenstruktur ein Raum zur Aufnahme der Energieversorgungseinheit geschaffen werden.
  • Weiter weist die Wagenanordnung eine Energieversorgungseinheit zur Energieversorgung eines auf dem Wagen geladenen Containers auf. Die Energieversorgungseinheit dient zur vorzugsweise autonomen Energieversorgung, insbesondere mit elektrischer Energie, von auf dem Wagen geladenen Containern. Autonome Energieversorgung meint in diesem Zusammenhang eine Energieversorgung, die ohne oder zumindest ohne kontinuierliche Energieversorgung von einer Lokomotive, einem anderen Wagen oder einer Oberleitung auskommt, vorzugsweise ohne entsprechenden Anschluss zu der Lokomotive, den anderen Wagen oder der Oberleitung. Dadurch wird eine ununterbrochene Energieversorgung von geladenen Containern auch im Stillstand und Rangierbetrieb ermöglicht.
  • Die Energieversorgungseinheit weist eine Tragstruktur und mindestens ein an der Tragstruktur befestigtes Energieversorgungsbauteil auf. Unter einer Tragstruktur wird eine Halterung verstanden, die zum einen eingerichtet ist, um ein oder mehrere Energieversorgungsbauteile zu halten, und zum anderen angepasst ist, um lösbar mit der Rahmenstruktur verbunden zu werden, sodass die Energieversorgungsbauteile an dem Wagen gehaltert werden können. Die Tragstruktur kann dabei ein Rahmengestell, vorzugsweise mit zwei Traversen, aufweisen, das von oben auf die Rahmenstruktur des Wagens aufgelegt werden kann, sodass die Tragstruktur mit direktem Kontakt auf der Rahmenstruktur aufliegt und jedes der Energieversorgungsbauteile in einem Zwischenraum der Rahmenstruktur angeordnet ist. Das Rahmengestell kann eine Stahlrahmenkonstruktion aus Stahl aufweisen. Mittels einer solchen Tragstruktur kann die Energieversorgungseinheit verlässlich an dem Wagen befestigt werden.
  • Besonders bevorzugt weist die Tragstruktur Vorsprünge oder Befestigungselemente auf, die eine form- oder kraftschlüssige Verbindung der Energieversorgungseinheit mit der Rahmenstruktur ermöglichen. Die form- oder kraftschlüssige Verbindung kann dabei dazu dienen, eine Bewegung bzw. Verschiebbarkeit der Energieversorgungseinheit in mindestens eine Richtung relativ zur Rahmenstruktur zu begrenzen. Dadurch kann erreicht werden, dass die Energieversorgungseinheit ohne Befestigungsmittel mit der Rahmenstruktur verbunden werden kann. Außerdem wird erreicht, dass eine Bewegung der Energieversorgungseinheit relativ zur Rahmenstruktur auch dann begrenzt werden kann, wenn die Wagenanordnung in Bewegung ist.
  • Die Tragstruktur ist angepasst, um in der Weise lösbar an der Rahmenstruktur befestigt zu werden, dass das mindestens eine Energieversorgungsbauteil unterhalb der Auflageebene angeordnet ist und die Energieversorgungseinheit nicht nach oben über die Auflageebene hinaus vorsteht. Darunter wird verstanden, dass die Energieversorgungseinheit in vertikaler Richtung maximal auf der Auflageebene angeordnet ist. Genauer gesagt liegt die Energieversorgungseinheit in vertikaler Richtung auf oder unterhalb der Auflageebene, sodass die Auflageebene den höchsten Auflagepunkt des Containers bildet. Dadurch, dass die Energieversorgungseinheit nicht nach oben über die Auflageebene hinaus vorsteht, wird erreicht, dass der Containerstellplatz nicht erhöht angeordnet werden muss und nicht zusätzlich an Höhe verliert, da die mindestens eine Auflagefläche des Containerstellplatzes auf der Rahmenstruktur verbleibt und weder durch die Energieversorgungseinheit noch durch eine zusätzliche Adaptereinheit verändert bzw. erhöht wird. Auf diese Weise kann zudem der ohnehin vorhandene freie Platz in der Rahmenstruktur des Wagens für die Unterbringung der Energieversorgungseinheit genutzt werden. Außerdem kann die Energieversorgungseinheit im kombinierten Verkehr als Ladeeinheit deklariert werden, so dass die Energieversorgungseinheit nicht als Bestandteil des Wagens angesehen wird. Dadurch erübrigt sich eine Anpassung der Zulassung des Wagens und damit eine Änderung bzw.
  • Erweiterung der bestehenden Wagennummer, wenn die Energieversorgungseinheit mit einem bereits zugelassenen Wagen kombiniert wird.
  • Zusammenfassend kann daher festgestellt werden, dass eine Wagenanordnung bereitgestellt wird, mit der eine ununterbrochene Energieversorgung von geladenen Containern auch im Stillstand und Rangierbetrieb einfach möglich ist und gegenüber vorbekannten Wagenanordnungen keine zusätzlichen Höhenbeschränkungen für Container mit sich bringt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Energieversorgungseinheit mehrere an der Tragstruktur befestigte Energieversorgungsbauteile auf. Mit mehreren an der Tragstruktur befestigten Energieversorgungsbauteilen kann eine Energieversorgungseinheit mit besonders hoher Energieleistung und hoher Zuverlässigkeit bereitgestellt werden. Die mehreren Energieversorgungsbauteile können dabei zur Erhöhung der Ausfallsicherheit redundante Energieversorgungsbauteile aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Tragstruktur eine in einer Tragstrukturebene liegenden Oberseite auf, wobei die Tragstrukturebene und die Auflageebene sich einander entsprechen, wenn die Tragstruktur an der Rahmenstruktur befestigt ist. Die Oberseite der Tragstruktur ist dabei diejenige Seite, die dem Container zugewandt ist, wenn die Energieversorgungseinheit mit der Rahmenstruktur verbunden ist und ein Container auf der Auflagefläche platziert ist. Dadurch, dass die Auflageebene und die Tragstrukturebene einander entsprechen, kann eine ebene Auflagefläche für den Container geschaffen werden, sodass der Container auf der Auflagefläche und auf der Tragstruktur aufliegen kann. Dadurch wird zum einen erreicht, dass der Containerstellplatz nicht an Höhe verliert, sodass die maximale Ladekapazität für zu ladende Container erhalten bleibt. Zum anderen wird dadurch erreicht, dass der Container die Energieversorgungseinheit gegen die Rahmenstruktur drücken kann, sodass die Energieversorgungseinheit fest, vorzugsweise unbeweglich, zwischen der Rahmenstruktur und dem Container gehalten wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Tragstruktur eine in einer Tragstrukturebene liegenden Oberseite auf, wobei die Tragstrukturebene in vertikaler Richtung unterhalb der Auflageebene liegt, wenn die Tragstruktur an der Rahmenstruktur befestigt ist. Die Oberseite der Tragstruktur ist dabei diejenige Seite, die dem Container zugewandt ist, wenn die Energieversorgungseinheit mit der Rahmenstruktur verbunden ist und ein Container auf der Auflagefläche platziert ist. Mit anderen Worten ist die Dicke bzw. Höhe der Tragstruktur in vertikaler Richtung so gewählt, dass die Tragstrukturebene unterhalb der Auflageebene liegt. Dadurch wird es möglich, dass die Tragstrukturebene keine feste Dicke bzw. Höhe aufweisen muss, sondern jede Höhe bzw. Dicke aufweisen kann, solange die Tragstrukturebene unterhalb der Auflageebene liegt. Dadurch, dass die Tragstrukturebene unterhalb der Auflageebene liegt, wird zudem erreicht, dass der Containerstellplatz nicht an Höhe verliert, sodass die maximale Ladekapazität für zu ladende Container erhalten bleibt. Außerdem wird dadurch möglich, dass die Energieversorgungseinheit auch dann noch an der Rahmenstruktur angebracht werden kann, wenn bereits ein Container auf der Auflagefläche platziert wurde.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Rahmenstruktur mehrere voneinander beabstandete Vorsprünge auf, wobei jede der mindestens einen Auflagefläche an einem anderen der Vorsprünge vorgesehen ist und die Tragstruktur der Energieversorgungseinheit nach der Befestigung an der Rahmenstruktur zwischen den mehreren Vorsprüngen an der Rahmenstruktur angeordnet ist. Ein auf dem Wagen geladener Container muss in der Regel an dem Wagen befestigt werden, um zu verhindern, dass der Container beim Transport verrutscht oder gar herunterfällt. Dazu kann der Wagen an der Rahmenstruktur angebrachte oder integral mit dieser geformte Befestigungsmittel aufweisen, die die mehreren voneinander beabstandeten Vorsprünge bilden können. Die mehreren voneinander beabstandete Vorsprünge weisen die mindestens eine Auflagefläche auf, sodass die Auflageebene relativ zur sonstigen Rahmenstruktur erhöht ist. Dadurch kann ein vertikaler Spalt geschaffen werden, der zwischen den mehreren voneinander beabstandeten Vorsprünge gebildet ist und sich von der Rahmenstruktur bis zur Auflageebene erstreckt, an dem die Tragstruktur der Energieversorgungseinheit angebracht werden kann. Dabei weist die Tragstruktur der Energieversorgungseinheit maximal dieselbe Höhe auf, wie die mehreren voneinander beabstandeten Vorsprünge, wodurch keine zusätzlichen Höhenbeschränkungen für Container geschaffen werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Rahmenstruktur des Wagens mindestens einen Zwischenraum auf und jedes von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil ist nach der Befestigung der Tragstruktur an der Rahmenstruktur in einem von dem mindestens einen Zwischenraum angeordnet. Der mindestens eine Zwischenraum wird vorzugsweise zwischen Quer- und/oder Längsstreben der Rahmenstruktur gebildet und befindet sich unterhalb des Containerstellplatzes bzw. unterhalb der Auflagefläche. Der mindestens eine Zwischenraum ist ausreichend groß, um ein oder mehrere Energieversorgungsbauteile aufzunehmen, die verwendet werden können, um den Container ausreichend mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Zwischenraum unterhalb des Containerstellplatzes angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass die Energieversorgungseinheit unterhalb dem Container angeordnet werden kann, ohne dass der Containerstellplatz an Höhe verliert, sodass keine zusätzlichen Höhenbeschränkungen für Container geschaffen werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Rahmenstruktur des Wagens Befestigungszapfen zur Aufnahme des Containers auf, wobei jeder der Befestigungszapfen nach oben von einer der mindestens einen Auflagefläche hervorsteht. Dabei ist es außerdem bevorzugt, wenn die Befestigungszapfen Containerzapfen nach Norm UIC 571-4 sind. Solche Befestigungszapfen sind standartmäßig an den Containerstellplätzen zur Befestigung der Container vorgesehen. Vorzugsweise sind am Container Zapfenaufnahmen nach Norm UIC 571-4 ausgebildet. Solche Zapfenaufnahmen sind standartmäßig am Boden der Container zum Eingriff mit den Befestigungszapfen vorgesehen. Die Verwendung derartiger genormter Standartverbindungselemente hat den Vorteil, dass sie nicht eigens zertifiziert werden müssen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil einen Energiespeicher auf. Mit einem solchen Energiespeicher können die Container für eine bestimmte Zeit völlig unabhängig von äußeren Energiequellen mit Energie versorgt werden. Außerdem kann ein solcher Energiespeicher in aufladbarer Form als Zwischenspeicher bei einem Anschluss an eine äußere Energieversorgung genutzt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Energiespeicher mindestens eine aufladbare Batterie auf. Die mindestens eine aufladbare Batterie umfasst vorzugsweise zwischen drei und sieben Hochleistungs-Akku-Strings aus LiFePO4 mit je 9kWh und modularer Speicherkapazität von 27kWh bis 63kWh. Eine derartige aufladbare Batterie kann elektrische Energie für die Container bereitstellen, wenn keine externe Stromzufuhr verfügbar ist, und kann geladen werden, wenn elektrische Energie verfügbar ist, sowohl durch eigene Stromerzeugung oder über externe Stromquellen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil einen elektrischen Generator zum Laden der Batterie auf. Der elektrische Generator umfasst vorzugsweise einen AC Asynchrongenerator mit 22kW, zum Laden der Batterie. Der Generator kann beispielsweise durch kinetische Energie aus der Bewegung des Wagens angetrieben werden. Auf diese Weise kann die Batterie mit einem eigens in der Energieversorgungseinheit vorgesehenen Generator geladen werden, beispielsweise während der Fahrt des Wagens.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Generator mit Hydraulikdruck betrieben. Hydraulikdruck eignet sich besonders, um einen Generator zu betreiben und kann unkompliziert beispielsweise aus kinetischer Energie erzeugt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Wagenanordnung zur Bereitstellung des Hydraulikdrucks eine Hydraulikpumpe auf, die an einem Radsatz montiert und von diesem angetrieben ist. Die Hydraulikpumpe kann eine Axialkolben-Konstantpumpe aufweisen, die an einem Radsatz des Wagens montiert und von diesem angetrieben ist. Vorzugsweise ist die Hydraulikpumpe an einer Radnabe befestigt und nimmt dort die kinetische Energie aus der Drehung des Rads auf. Zur Verbindung der Hydraulikpumpe mit dem Generator sind vorzugsweise Hydraulikschläuche, insbesondere zwei Hydraulikschläuche, vorgesehen, welche den Hydraulikdruck von der Hydraulikpumpe zu dem Generator transportieren. Mit einer solchen Hydraulikpumpe am Radsatz kann der zur Stromerzeugung vom Generator geforderte Hydraulikdruck unkompliziert und zuverlässig bereitgestellt werden, ohne dass umfangreiche Anpassungen des Wagens notwendig sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil ein Netz-Ladegerät zum Laden der Batterie mit externem Netzstrom sowie mindestens einen zugehörigen Ladeanschluss zur Verbindung mit einem externen Netzanschluss auf. Das Netz-Ladegerät ist vorzugsweise ein HF-Netz-Ladegerät mit 10kW und zum Laden der Batterie mit externem Netzstrom. Vorzugsweise umfassen die Energieversorgungsbauteile ferner mindestens einen zugehörigen Ladeanschluss, vorzugsweise zwei CEE-Ladedosen, 5-polig, zur Verbindung des Netz-Ladegeräts mit einem externen Netzanschluss. Mit einem solchen Netz-Ladegerät und zusätzlichen Ladeanschluss kann die Batterie über eine externe Stromversorgung geladen werden. Das Laden der Batterie über das Netz-Ladegerät kann dabei zusätzlich zu dem Laden mittels Generators oder unabhängig von diesem erfolgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil einen Lastanschluss zur Verbindung mit einem entsprechenden Anschluss an einem Container auf. Vorzugsweise weist der Lastanschluss vier CEE-Lastdosen auf, 4-polig und/oder 5-polig, zur Verbindung mit einem entsprechenden Anschluss an einem Container zur Versorgung eines Verbrauchers, wie beispielsweise einer Kühl- bzw. Heizanlage. Auf diese Weise kann jeder Container einfach und schnell mit der Energieversorgungseinheit verbunden werden, auch für den Fall, dass je Wagen zwei Container geladen werden.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Wagenanordnung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    Figuren 2a und 2b
    schematische Darstellungen der Wagenanordnung aus Figur 1 mit der dort angeordneten Energieversorgungseinheit,
    Figuren 3a, 3b, 4a und 4b
    schematische Darstellungen der Energieversorgungseinheit aus den Figuren 2a und 2b,
    Figuren 5a, 5b, 6a und 6b
    schematische Darstellungen der Tragstruktur der Energieversorgungseinheit aus den Figuren 3a bis 4b, und
    Figur 7
    eine schematische Darstellung einer Hydraulikpumpe zum Antreiben des Generators aus den Figuren 3a bis 4b.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Wagenanordnung 1 für einen Eisenbahngüterzug dargestellt. Die Wagenanordnung 1 umfasst einen Wagen 3 zum Transport von Containern, auch Containertragwagen (CTW) genannt, sowie eine Energieversorgungseinheit 5 zur elektrischen Energieversorgung von auf dem Wagen 3 geladenen Containern. Solche Container können beispielsweise Kühl-Sattelanhänger, sogenannte Reefer-Container, Kühl-Wechselbrücken, oder Tank-Container sein. Die Energieversorgungseinheit 5 ist eingerichtet zur autonomen elektrischen Energieversorgung der Container ohne Rückgriff auf eine Energieversorgung einer Lokomotive, eines anderen Wagens oder einer Oberleitung.
  • Der Wagen 3 weist ein Rahmengestell 7 und an jedem Ende des Rahmengestells 7 einen Radsatz 9 auf. Jeder Radsatz 9 weist mehrere, vorzugsweise vier, Räder 11 auf, die ermöglichen den Wagen 3 auf Schienen zu bewegen. Auf der Rahmenstruktur 7 weist der Wagen 3 einen Containerstellplatz 13 für einen oder mehrere Container auf. Das Rahmengestellt 7 weist Befestigungsmittel in Form von Befestigungszapfen 15 zur Befestigung des einen oder der mehreren Container auf. Die Befestigungszapfen 15 sind als Containerzapfen nach Norm UIC 571-4 gebildet, wie sie standartmäßig zur Befestigung der Container vorgesehen sind, und können mit Zapfenaufnahmen an den Containern, die nach Norm UIC 571-4 ausgebildet sind, eingreifen
  • In den Figuren 2a und 2b sind schematische Darstellungen der Wagenanordnung 1 aus Figur 1 mit der dort angeordneten Energieversorgungseinheit 5 gezeigt, wobei Figur 2a eine schematische Draufsicht der Wagenanordnung 1 und Figur 2b eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittfläche A-A aus Figur 2a zeigt. In Figur 2a ist die Wagenanordnung 1 gezeigt, die mit einem weiteren Wagen 3' zu einer Gelenkwagenanordnung verbunden ist, wobei der eine Wagen 3 und der weitere Wagen 3' über eine Gelenkkupplung gelenkig mindestens um eine vertikale Gelenkachse miteinander gekoppelt sind und im Bereich der Gelenkkupplung an ihren zueinander weisenden Enden vorzugsweise auf einem gemeinsamen Drehgestell, insbesondere einem Jakobs-Drehgestell, abgestützt sind, um eine Gelenkwagenanordnung zu bilden.
  • Die Rahmenstruktur 7 ist durch eine erste Längsstrebe 17, eine zweite Längsstrebe 19 und mehrere Querstreben 21 gebildet, sodass die Rahmenstruktur 7 des Wagens 3 eine fachwerkartige Struktur aufweist, die zwischen der ersten Längsstrebe 17, der zweiten Längsstrebe 19 und den Querstreben 21 Zwischenräume 23 bildet. Die Energieversorgungseinheit 5 ist zumindest teilweise in einem der Zwischenräume 23 untergebracht. Dazu weist die Energieversorgungseinheit 5 eine Tragstruktur 25 mit mehreren an der Tragstruktur 25 befestigten Energieversorgungsbauteilen auf. Die Energieversorgungseinheit 5 weist ein an der zweiten Längsstrebe 19 angebrachtes Netz-Ladegerät 27 zum Laden mit externem Netzstrom sowie mindestens einen zugehörigen Ladeanschluss zur Verbindung mit einem externen Netzanschluss auf. Das Netz-Ladegerät 27 ist vorzugsweise ein HF-Netz-Ladegerät mit 10kW und zum Laden der Energieversorgungseinheit 5 mit externem Netzstrom.
  • Unter einer Tragstruktur 25 wird eine Halterung verstanden, die zum einen eingerichtet ist, um ein oder mehrere Energieversorgungsbauteile zu halten, und zum anderen angepasst ist, um lösbar mit der Rahmenstruktur 7 verbunden zu werden, sodass die Energieversorgungsbauteile an dem Wagen 3 gehaltert werden können. Wie in Figur 2b zu erkennen ist, liegt die Energieversorgungseinheit 5 mit der Tragstruktur 25 auf der Rahmenstruktur 7 bzw. auf der ersten Längsstrebe 17 und der zweiten Längsstrebe 19 auf. Ebenfalls in Figur 2b dargestellt sind die Befestigungszapfen 15, an deren proximalen Enden eine Auflagefläche 29 angeordnet ist, die in einer Auflageebene 31 liegen. Die Auflagefläche 29 dient dazu einen Container aufzunehmen. Unter der Auflagefläche 29 wird diejenige Fläche der Rahmenstruktur 7 des Wagens 3 verstanden, auf der der Container aufliegt, das heißt in direktem Kontakt mit der Rahmenstruktur 7 des Wagens 3 steht. Die Auflagefläche 29 ist durch mehrere Teilflächen, jeweils an den proximalen Enden der Befestigungszapfen 15, gebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Auflagefläche 29 nicht über die gesamte Länge und Breite des Containers gebildet sein muss, das heißt, dass der Container nicht vollflächig auf der Rahmenstruktur 7 aufliegt. Dadurch kann unterhalb des Containers an der Rahmenstruktur 7 ein Raum zur Aufnahme der Energieversorgungseinheit 5 geschaffen werden.
  • Die Tragstruktur 25 ist angepasst, um in der Weise lösbar an der Rahmenstruktur 7 befestigt zu werden, dass das mindestens eine Energieversorgungsbauteil unterhalb der Auflageebene 31 angeordnet ist und die Energieversorgungseinheit 5 nicht nach oben über die Auflageebene 31 hinaus vorsteht. Darunter wird verstanden, dass die Tragstruktur 25 der Energieversorgungseinheit 5 in vertikaler Richtung maximal auf der Auflageebene 31 angeordnet ist. Genauer gesagt liegt die Tragstruktur 25 in vertikaler Richtung auf oder unterhalb der Auflageebene 31, sodass die Auflageebene 31 den höchsten Auflagepunkt des Containers bildet. Dadurch, dass die Tragstruktur 25 nicht nach oben über die Auflageebene 31 hinaus vorsteht, wird erreicht, dass der Containerstellplatz 13 nicht zusätzlich an Höhe verliert, da die Auflagefläche 29 des Containerstellplatzes 13 auf der Rahmenstruktur 7 verbleibt und weder durch die Energieversorgungseinheit 5 noch durch eine zusätzliche Adaptereinheit verändert bzw. erhöht wird. Auf diese Weise kann zudem ein ohnehin freier spaltförmiger Platz in der Rahmenstruktur 7 des Wagens für die Unterbringung der Energieversorgungseinheit 5 genutzt werden.
  • Die Tragstruktur 25 weist eine in einer Tragstrukturebene 33 liegenden Oberseite 35 auf, wobei die Tragstrukturebene 33 und die Auflageebene 31 sich einander entsprechen. Die Oberseite 35 der Tragstruktur 25 ist dabei diejenige Seite, die dem Container zugewandt ist, wenn die Energieversorgungseinheit 5 mit der Rahmenstruktur 7 verbunden ist und ein Container auf der Auflagefläche 29 platziert ist. Dadurch, dass die Auflageebene 31 und die Tragstrukturebene 33 einander entsprechen, kann eine ebene Auflagefläche 29 für den Container geschaffen werden, sodass der Container auf der Auflagefläche 29 und auf der Tragstruktur 25 aufliegen kann. Dadurch wird zum einen erreicht, dass der Containerstellplatz 13 nicht an Höhe verliert, sodass die maximale Ladekapazität für zu ladende Container erhalten bleibt. Zum anderen wird dadurch erreicht, dass der Container die Energieversorgungseinheit 5 gegen die Rahmenstruktur 7 drücken kann, sodass die Energieversorgungseinheit 5 fest, vorzugsweise unbeweglich, zwischen der Rahmenstruktur 7 und dem Container gehalten wird.
  • In den Figuren 3a, 3b, 4a und 4b sind schematische Darstellungen der Energieversorgungseinheit 5 aus den Figuren 2a und 2b gezeigt, wobei in Figur 3a eine schematische Perspektivdarstellung der Energieversorgungseinheit 5, in Figur 3b eine schematische Draufsicht der Energieversorgungseinheit 5, in Figur 4a eine schematische Seitenansicht der Energieversorgungseinheit 5 und in Figur 4b eine schematische Rückansicht der Energieversorgungseinheit 5 gezeigt ist. Die Tragstruktur 25 weist eine erste Traverse 37 und eine zweite Traverse 39 auf, wobei die beiden Traversen 37, 39 von oben auf die Rahmenstruktur 7 des Wagens 3 aufgelegt werden, sodass die Tragstruktur 25 mit direktem Kontakt auf der Rahmenstruktur 7 aufliegt und ein Energieversorgungsbauteil in einem Zwischenraum 23 der Rahmenstruktur 7 angeordnet ist. Mittels einer solchen Tragstruktur 25 kann die Energieversorgungseinheit 5 verlässlich an dem Wagen 3 befestigt werden.
  • Die erste Traverse 37 und die zweite Traverse 39 sind über mehrere Querverbindungen 41 fest miteinander verbunden, wobei die Energieversorgungsbauteile entweder an den Traversen 37, 39 oder den Querverbindungen 41 befestigt werden können. Die Energieversorgungseinheit 5 weist einen Energiespeicher 43, vorzugsweise in Form mindestens einer aufladbaren Batterie mit Hochleistungs-Akku-Strings aus LiFePO4 mit je 9kWh und modularer Speicherkapazität von 27kWh bis 63kWh, auf. Mit einem solchen Energiespeicher 43 können die Container für eine bestimmte Zeit völlig unabhängig von äußeren Energiequellen mit Energie versorgt werden. Außerdem kann ein solcher Energiespeicher 43 in aufladbarer Form als Zwischenspeicher bei einem Anschluss an eine äußere Energieversorgung genutzt werden. Außerdem weist die Energieversorgung einen elektrischen Generator 45 zum Laden des Energiespeichers 43 auf. Der mindestens eine elektrische Generator 45 umfasst vorzugsweise einen AC Asynchrongenerator mit 22kW, zum Laden des Energiespeichers 43. Der Generator 45 kann beispielsweise durch kinetische Energie aus der Bewegung des Wagens 3 angetrieben werden. Auf diese Weise kann der Energiespeicher 43 mit einem eigens in der Energieversorgungseinheit 5 vorgesehenen Generator 45 geladen werden, beispielsweise während einer Fahrt des Wagens 3.
  • Die Energieversorgungseinheit 5 weist einen Lastanschluss 47 zur Verbindung mit einem entsprechenden Anschluss an einem Container auf, wobei der Lastanschluss 47 über zwei Haltestreben 49 an der zweiten Traverse 39 angebracht ist. Vorzugsweise weist der Lastanschluss 47 vier CEE-Lastdosen auf, 4-polig und/oder 5-polig, zur Verbindung mit einem entsprechenden Anschluss an einem Container zur Versorgung eines Verbrauchers, wie beispielsweise einer Kühl- bzw. Heizanlage. Auf diese Weise kann jeder Container einfach und schnell mit der Energieversorgungseinheit 5 verbunden werden, auch für den Fall, dass je Wagen 3 zwei Container geladen werden.
  • Wie am besten in den Figuren 4a und 4b zu sehen, weisen die erste Traverse 37 und die zweite Traverse 39 an ihren Unterseiten jeweils Vorsprünge 51 auf, über die eine formschlüssige Verbindung der Energieversorgungseinheit 5 mit der Rahmenstruktur 7 ermöglicht wird. Die Vorsprünge 51 können über Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, mit der Tragstruktur 25 verbunden werden. Die formschlüssige Verbindung kann dabei dazu dienen eine Bewegung bzw. Verschiebbarkeit der Energieversorgungseinheit 5 in mindestens eine Richtung relativ zur Rahmenstruktur 7 zu begrenzen. Dadurch kann erreicht werden, dass die Energieversorgungseinheit 5 ohne Befestigungsmittel mit der Rahmenstruktur 7 verbunden werden kann. Außerdem wird erreicht, dass eine Bewegung der Energieversorgungseinheit 5 relativ zur Rahmenstruktur 7 auch dann begrenzt werden kann, wenn die Wagenanordnung 1 in Bewegung ist.
  • In den Figuren 5a, 5b, 6a und 6b sind schematische Darstellungen der Tragstruktur 25 der Energieversorgungseinheit 5 aus den Figuren 3a bis 4b gezeigt, wobei in Figur 5a eine schematische Perspektivdarstellung der Tragstruktur 25, in Figur 5b eine schematische Draufsicht der Tragstruktur 25, in Figur 6a eine schematische Seitenansicht der Tragstruktur 25 und in Figur 6b eine schematische Frontansicht der Tragstruktur 25 gezeigt ist.
  • In Figur 7 ist eine schematische Darstellung einer Hydraulikpumpe 53 zum Antreiben des Generators 45 aus den Figuren 3a bis 4b gezeigt. Zur Bereitstellung des Hydraulikdrucks ist die Hydraulikpumpe 53 an einem Radsatz 9 montiert und von diesem angetrieben. Die Hydraulikpumpe 53 kann eine Axialkolben-Konstantpumpe aufweisen. Die Hydraulikpumpe 53 ist so an der Radnabe 9 befestigt, dass sie dort die kinetische Energie aus der Drehung des Rads 11 aufnimmt. Zur Verbindung der Hydraulikpumpe 53 mit dem Generator 45 sind Hydraulikschläuche 55, insbesondere zwei Hydraulikschläuche 55, vorgesehen, welche den Hydraulikdruck von der Hydraulikpumpe 53 zu dem Generator 45 transportieren. Mit einer solchen Hydraulikpumpe 53 am Radsatz 9 kann der zur Stromerzeugung vom Generator 45 geforderte Hydraulikdruck unkompliziert und zuverlässig bereitgestellt werden, ohne dass umfangreiche Anpassungen des Wagens 3 notwendig sind.
  • Mit der oben beschriebenen Wagenanordnung 1 kann eine ununterbrochene Energieversorgung von geladenen Containern auch im Stillstand und Rangierbetrieb einfach gewährleistet werden. Ferner wird der freie Zwischenraum 23 in der Rahmenstruktur 7 des Wagens 3 für die Unterbringung der Energieversorgungseinheit 5 genutzt. Dieser Zwischenraum 23 ist ausreichend groß, um eine Energieversorgungseinheit 5 unterzubringen, welche die Kühl- oder Heizanlage eines Containers für Temperatur-kontrollierte Güter versorgen kann. Gleichzeitig wird auf diese Weise keine zusätzliche Höhe an dem Containerstellplatz 13 durch die Energieversorgungseinheit 5 oder zusätzliche Adaptereinheiten geschaffen, sodass der der für die Container verfügbare Raum maximiert wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wagenanordnung
    3, 3'
    Wagen
    5
    Energieversorgungseinheit
    7
    Rahmengestell
    9
    Radsatz
    11
    Rad
    13
    Containerstellplatz
    15
    Befestigungszapfen
    17
    erste Längsstrebe
    19
    zweite Längsstrebe
    21
    Querstrebe
    23
    Zwischenraum
    25
    Tragstruktur
    27
    Netz-Ladegerät
    29
    Auflagefläche
    31
    Auflageebene
    33
    Tragstrukturebene
    35
    Oberseite
    37
    erste Traverse
    39
    zweite Traverse
    41
    Querverbindung
    43
    Energiespeicher
    45
    Generator
    47
    Lastanschluss
    49
    Haltestreben
    51
    Vorsprünge
    53
    Hydraulikpumpe
    55
    Hydraulikschlauch

Claims (15)

  1. Wagenanordnung (1) für einen Eisenbahngüterzug umfassend
    einen Wagen (3), der an seiner Oberseite einen Containerstellplatz (13) für einen Container aufweist, wobei der Containerstellplatz (13) mindestens eine in einer Auflageebene (31) liegende Auflagefläche (29) für den Container aufweist, wobei die Auflagefläche (29) an einer Rahmenstruktur (7) des Wagens vorgesehen ist, und
    eine Energieversorgungseinheit (5) zur Energieversorgung eines auf dem Wagen (3) geladenen Containers, wobei die Energieversorgungseinheit (5) eine Tragstruktur (25) und mindestens ein an der Tragstruktur (25) befestigtes Energieversorgungsbauteil umfasst, wobei die Tragstruktur (25) angepasst ist, um in der Weise lösbar an der Rahmenstruktur (7) befestigt zu werden, dass das mindestens eine Energieversorgungsbauteil unterhalb der Auflageebene (31) angeordnet ist und die Energieversorgungseinheit (5) nicht nach oben über die Auflageebene (31) hinaus vorsteht.
  2. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Energieversorgungseinheit (5) mehrere an der Tragstruktur (25) befestigte Energieversorgungsbauteile aufweist.
  3. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tragstruktur (25) eine in einer Tragstrukturebene (33) liegenden Oberseite (35) aufweist, wobei die Tragstrukturebene (33) und die Auflageebene (31) sich einander entsprechen, wenn die Tragstruktur (25) an der Rahmenstruktur (7) befestigt ist.
  4. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tragstruktur (25) eine in einer Tragstrukturebene (33) liegenden Oberseite (35) aufweist, wobei die Tragstrukturebene (33) in vertikaler Richtung unterhalb der Auflageebene (31) liegt, wenn die Tragstruktur (25) an der Rahmenstruktur (7) befestigt ist.
  5. Wagenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Rahmenstruktur (7) mehrere voneinander beabstandete Vorsprünge aufweist, jede der mindestens einen Auflagefläche (29) an einem anderen der Vorsprünge vorgesehen ist und die Tragstruktur (25) der Energieversorgungseinheit (5) nach der Befestigung an der Rahmenstruktur (7) zwischen den mehreren Vorsprüngen an der Rahmenstruktur (7) angeordnet ist.
  6. Wagenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rahmenstruktur (7) des Wagens (3) mindestens einen Zwischenraum (23) aufweist und jedes von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil nach der Befestigung der Tragstruktur (25) an der Rahmenstruktur (7) in einem von dem mindestens einen Zwischenraum (23) angeordnet ist.
  7. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 6, wobei der mindestens eine Zwischenraum (23) unterhalb des Containerstellplatzes (13) angeordnet ist.
  8. Wagenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Rahmenstruktur (7) des Wagens (3) Befestigungszapfen (15) zur Aufnahme des Containers aufweist, wobei jeder der Befestigungszapfen (15) nach oben von einer der mindestens einen Auflagefläche (29) vorsteht.
  9. Wagenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil einen Energiespeicher (43) aufweist.
  10. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 9, wobei der Energiespeicher (43) mindestens eine aufladbare Batterie aufweist.
  11. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 10, wobei mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil einen elektrischen Generator (45) zum Laden der Batterie aufweist.
  12. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 11, wobei der Generator (45) mit Hydraulikdruck betrieben wird.
  13. Wagenanordnung (1) nach Anspruch 12, wobei die Wagenanordnung (1) zur Bereitstellung des Hydraulikdrucks eine Hydraulikpumpe (53) aufweist, die an einem Radsatz (9) montiert und von diesem angetrieben ist.
  14. Wagenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil ein Netz-Ladegerät (27) zum Laden der Batterie mit externem Netzstrom sowie mindestens einen zugehörigen Ladeanschluss zur Verbindung mit einem externen Netzanschluss aufweist.
  15. Wagenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei mindestens eines von dem mindestens einen Energieversorgungsbauteil einen Lastanschluss (47) zur Verbindung mit einem entsprechenden Anschluss an einem Container aufweist.
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