Rangieranlage für Eisenbahnfahrzeuge Die Eisenbahntechnik hat zum Zwecke der Zer legung und Zusammensetzung von Eisenbahnzügen Rangieranlagen geschaffen, in welchen die zu zer legenden Züge über einen Weichenfächer auf die so genannten Richtungsgleise rangiert werden. Die ein laufenden Wagen werden dort wieder gekuppelt und so zu neuen Zügen formiert.
Die für die Rangierung nötige Bewegungsenergie wird den Wagen heute vor nehmlich durch einen sogenannten Ablaufberg ver mittelt, welcher vor der Weichenzone angeordnet ist und über den der entkuppelte Zug mit Hilfe einer Lokomotive abgedrückt wird. Die Wagen rollen dann infolge der durch den Berg erteilten kinetischen Ener gie je nach hem Laufwiderstand eine gewisse Strecke ins Richtungsgleis hinein. Die Berghöhe wird so bemessen, dass ein Schlechtläufer noch bis ans Ende des Richtungsgleises rollt. Ein Gutläufer würde in einer solchen Anlage zu weit rollen oder mit grosser Ge schwindigkeit auf die bereitstehenden Wagen auffah ren, was sogenannte Rangierschäden zur Folge hätte.
Solche Anlagen müssen daher mit Bremsen ausgerüstet werden, mittels welchen die kinetische Energie der Wägen entsprechend dem Laufwiderstand und der Laufweite bemessen werden kann. In neueren An lagen werden vor oder in der Weichenzone ortsfeste, meist mechanisch wirkende Bremsen eingebaut, ausserdem werden die Wagen in den Richtungsgleisen durch Hemmschuhe aufgefangen. Letztere erweisen sich bis heute als notwendig, da es noch nicht gelun gen ist, mit den erstgenannten Hilfsmitteln bei frei ablaufenden Wagen eine genügende Laufzielbrem sung zu erwirken.
Die Hemmschuhbedienung ist aber eine ausserordentlich gefahrvolle Arbeit, welche hohe Personalkosten verursacht. Ausserdem verunmög- lichen die Hemmschuhe meistens das kuppelreife Bei laufen der Wagen, so dass zum Zwecke der Kupplung die Wagenkolonne vorerst mit einer Lokomotive zu- sammengeschoben werden muss, was weitere Kosten verursacht und Zeit beansprucht.
Die vorliegende Erfindung ist aus der Erkenntnis dieses Ungenügens .der bisherigen Technik entstan den und bezweckt eine Verbesserung im Sinne einer Automatisierung des Ablaufbetriebes. Die erfindungs- gemässe Rangieranlage für Eisenbahnfahrzeuge ent hält eine Beschleunigungszone, eine Weichenzone, ferner Richtungsgleise und ist dadurch.
gekennzeich net, dass die Richtungsgleise einen Auffangabschnitt aufweisen, welcher mit Magnetjochen ausgerüstet ist, die derart angeordnet sind, dass die Radkränze der in diesem Abschnitt sich befindlichen Radsätze eines Eisenbahnfahrzeuges ;
die durch die Magnetjoche ge bildeten magnetischen Kreise schliessen, und dass an diesen Auffangabschnitt anschliessend Beidrück- abschnitte angeordnet sind, in welchen die Radsätze eines sich darin befindlichen Eisenbahnfahrzeuges einen elektrischen Stromkreis schliessen, der von der einen Fahrschiene über die Radsätze zur andern Fahrschiene führt und' mindestens eine Stromquelle enthält.
Anhand der Fig. 1 bis 5 der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel: der Erfindung erläutert. In Fig. 1 ist eine einfache Rangieranlage dargestellt, wobei jedes Gleis durch einen Strich symbolisiert ist. Der Ablauf der Wagen wird von links nach rechts voll zogen, demzufolge ist zuäusserst links im Bild die Be schleunigungszone 1, .daran nach rechts anschliessend die Weichenzone 2, der Auffangabschnitt 3, ein Bei- drückabschnitt 4, die Schutzstrecke 5 und ein weiterer Beidrückabschnitt 6 angeordnet.
Im gezeichneten Bei spiel sind zwölf Richtungsgleise vorhanden.
Die Beschleunigungszone 1 besteht beispielsweise aus einem Ablaufberg, dessen Höhe mindestens so gross ist, dass auch der Schlechtläufer noch mit Sicher heit durch die Weichenzone hindurchläuft. Durch Vergrösserung der Höhe lässt sich die Leistungsfähig keit der Anlage steigern, die Leistungsfähigkeit des Auffangabschnittes muss dann al'lerd'ings auch ent sprechend erhöht werden.
Der Auffangabschnitt eines Gleises ist in den Fig. 2, 4, 5 näher dargestellt. Die beiden Fahrschie nen dieses Gleises sind mit 7' und 7" beziffert. Sie sind voneinander elektrisch isoliert, was beispielsweise durch Montage auf Holzschwellen 21 erreicht wird. Aus diesem Grunde ist der Auffangabschnitt über Isolierstösse 30 mit der Weichenzone verbunden (Fig. 1). Parallel zu den Schienen sind elektrische Zu satzleiter 8', 8", 9', 9" geführt. Die innern Zusatz leiter 9' und 9" sind von den Schienen elektrisch iso liert, was in der Fig. 4 durch die Isolationen 10', 10" angedeutet ist.
In Fig. 2 sind sie deshalb in, grösserer Distanz von .den Schienen gezeichnet als die äusseren Zusatzleiter 8', 8", welche mit den Schienen 7' bzw. 7" elektrisch leitend verbunden sind, was durch die Kontaktpunkte 11 angedeutet ist. Die Zusatzleiter bestehen aus elektrisch gut leitendem Material, z. B. Kupfer oder Aluminium, und sind für Ströme bis einige zehntausend Ampere dimensioniert. Schiene und Zusatzleiter sind von Magnetjochen 12', 12" aus ferromagnetischem Material, z. B.
Stahl, von unten her U-förmig derart umgeben, dass der Radkranz 19 eines darauf sich befindlichen Radsatzes 20 einen magnetischen Kreis 13 schliesst, welcher sich durch hohe magnetische Leitfähigkeit auszeichnet. Nebst diesem durch direkten metallischen Kontakt aus gezeichneten magnetischen Pfad ergeben sich in der Umgebung parallel dazu noch. weitere Pfade, welche mehr oder weniger grosse Luftspalte einschliessen, welche aber trotzdem, speziell bei starker Erregung wegen den auftretenden Sättigungserscheinungen für die Flussführung sehr wirksam sind.
Die Magnet- joche besitzen mit Vorteil eine der Schwellenteilung entsprechende Länge, so dass sie ohne weiteres in einem Gleis mit üblichem Oberbau eingebaut werden können, was besonders gut möglich ist, wenn sie, wie dies in Fig.
4 angedeutet ist, aus drei Teilen zusam mengeschraubt sind. Die Joche sind über die Feder elemente 14 und die Traverse 15 am Schienenfuss elastisch gelagert und mittels der Stellschrauben 16 in der Höhe gegenüber dem Schienenkopf einstellbar. Aufeinanderfolgende Joche sind durch Laschen 17 und Bolzen 18 miteinander mechanisch gekuppelt, so dass sich die bei Anwesenheit eines Rades sich er gebende Einfederung eines Joches den Nachbarjochen mitteilt, wodurch ein ruhiger Wagenlauf gewährleistet ist.
Im Beidrückabschnitt 4 werden die Schienen mit Vorteil ebenfalls durch ein oder zwei Zusatzleiter 22', 22" und eventuell 23', 23" elektrisch verstärkt. Diese sind mit den entsprechenden Schienen in gewissen Abständen elektrisch verbunden, was durch die Kon- taktpunkte 24 angedeutet ist. Magnetjoche braucht dieser Abschnitt keine zu enthalten, speziell nicht, wenn das Gleis ein Gefälle von einigen Promillen auf weist und somit die Bewegungsrichtung auch im pol- schuhfreien Gleis eindeutig gegeben ist.
Gespeist wer den diese Schienen 7', 7" nach der in Fig. 2 angedeu teten Schaltung über die Zusatzleiter 9' und 9" aus der Stromquelle 25. Der Stromkreis schliesst sich über die Schiene 7', den Radsatz 20 zur Schiene 7", wie dies in Fig. 2 und 4 angedeutet ist. Er ist so dimen sioniert, dass er Ströme von mehreren tausend bis einige zehntausend Ampere führen kann. Der Strom fluss hat bekanntlich eine elektrodynamische Bewe gungskraft in der vorgegebenen Bewegungsrichtung zur Folge, weshalb diese Einrichtung zum Beidrücken der aus dem Auffangabschnitt auslaufenden Wagen geeignet ist.
Im Falle, wo die Schienen des Abschnittes 3 von denen des Abschnittes 4 isoliert sind, was in der Fig. 2 durch die Isolierstösse 26 angedeutet ist, liegt im Auf fangabschnitt 3 an den Schienen keine Spannung. Die Radsätze führen beim Durchlaufen dieses Abschnittes keinen über die Schienen fliessenden externen Strom. Dementsprechend erfahren sie auch keine elektro dynamischen Antriebskräfte. Dagegen erfahren die bewegten Räder in den zufolge der Verbindung 27 er regten Magnetjochen Wirbelstrombremskräfte. Um zu verhindern, dass der Wagen in der Auffangzone zum Stillstand kommt, kann das Gleis des Abschnittes 3 in ein einige Promille betragendes Gefälle gelegt wer den.
Statt dessen oder zur Unterstützung dieser Mass nahme kann man jedoch mit Vorteil die Isolierstösse 26 weglassen und die Schienen 7' bzw. 7" der beiden Abschnitte 3 und 4 elektrisch durchverbinden. Durch diese Massnahme werden die durchlaufenden Rad sätze bereits im Abschnitt 3 von den Schienen aus mit einem elektrischen Strom beschickt. Dadurch wird der Auffangabschnitt 3 zu einem elektrodynamischen Bewegungsmechanismus, welcher in der dargestellten Schaltung die Wagen mit einer bestimmten Geschwin digkeit in Ablaufrichtung bewegt.
Die Richtung der Geschwindigkeit erweist sich dabei als unabhängig von der Strornflussrichtung. Erfahrungsgemäss liegt diese Geschwindigkeit bei Speiseströmen von einigen zehntausend Ampere unter etwa einem Meter pro Sekunde. Laufen die Wagen mit kleinerer Geschwin digkeit ein, werden sie beschleunigt; laufen sie mit grösserer Geschwindigkeit ein, werden sie gebremst.
Der so gespeiste Auffangabschnitt sorgt somit dafür, dass die Wagen unabhängig von der Einlaufgeschwin- digkeit den Abschnitt mit einer ungefährlichen Aus laufgeschwindigkeit verlassen, ohne d'ass der Speise strom reguliert zu werden braucht. Im Falle dieser Schaltung kann die Verbindung 27 auch weggelas sen werden.
Diese ausserordentlich einfache Einrichtung ge stattet nun, den Ablaufbetrieb weitgehend zu auto matisieren, insbesondere wenn man sie mit Beidrück- abschnitten 4, 6 kombiniert. Letztere bezwecken, die aus dem Auffangabschnitt 3 auslaufenden Wagen elektrodynamisch zu bewegen, bis sie sich an die bereits vorhandenen Wagen anreihen, wo sie gekup- pelt werden können. Diese Längsführung der Wagen macht eine Zielbremsung überflüssig.
Durch die An- ordnung des Beidrückabschnittes 4 kann die Brems wirkung der Auffangzone selbsttätig in dem Masse verstärkt werden, wie die Aufreihung der Wagen dem Ende der Auffangzone näherrückt. Die Wirkung kommt durch sukzessive Verkleinerung des Strom kreiswiderstandes zustande. Insgesamt bringt sie eine Erhöhung der Regulier- und damit der Leistungs fähigkeit der Anlage.
Die Anordnung einer Schutzstrecke 5, welche aus einem nach beiden Seiten elektrisch isolierten Gleis abschnitt von einer die grösste Wagenlänge übertref fenden Länge mit voneinander elektrisch isolierten Schienen besteht, gestattet, im Beidrückabschnitt 6 die Stromquellen 27' (siehe Fig. 3) unabhängig von 25 zu wählen. Während 25 mit Rücksicht auf die Flussverteilung in den Magnetjochen 12', 12" und die Geräuschdämmung mit Vorteil eine Gleichstrom quelle ist, verwendet man für 27' aus Gründen der Einfachheit mit Vorteil eine Wechselstromquelle mit einer Frequenz von 163/3 oder 50 Hertz, beispiels weise einen Transformator.
Eine Mehrzahl solcher Stromquellen 27' ist elektrisch parallel geschaltet und die Schienen 7', 7" dieses Abschnittes brauchen nicht mit Verstärkungsleitern ausgerüstet zu sein. In dem Masse, wie in Fig. 3 die Wagen von rechts nach links aufgereiht werden, sind die Stromquellen 27' ab zuschalten, damit diese nicht dauernd die stillstehen den Radsätze speisen. Dies kann mit Hilfe von im Primärkreis der Stromquellen angeordneten Schaltern 28 geschehen. Die Schalter 28 können auch in Ab hängigkeit des Wagenlaufes gesteuert werden, so dass jeweils nur die dem Wagen zunächstliegenden Strom quellen in Betrieb sind.
Diese Massnahme dient zur Verminderung der Verluste und der Erwärmung der Speiseaggregate.
Wird auf eine selbsttätig wirkende Vergrösserung der Bremskraft bei sich verkleinernder Laufweite ver zichtet, so kann der Beidrückabschnitt 4 weggelassen werden. In diesem Fall schliesst die Schutzstrecke 5 direkt an den Auffangabschnitt 3 an. Wird anderseits darauf verzichtet, verschiedenartige Stromquellen zur Speisung heranzuziehen, so können die Schutzstrecke 5 und eventuell auch der Beidrückabschnitt 6 weg- fallen.
Nebst der in Fig. 2 dargestellten Schaltung zur Erregung der Joche gibt es noch andere, z. B. mehr- windige, die durch Unterteilung der Zusatzleiter ent stehen und die ähnliche Eigenschaften wie die dar-