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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ablaufanlage mit einer Steilneigung,
einer Verteilzone und zumindest einer Gleisbremse zur Abstandsbremsung aufeinander
folgender Abläufe.
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Entsprechende
Ablaufanlagen sind als Bestandteil von Eisenbahnrangierbahnhöfen
allgemein bekannt. So zeigt beispielsweise das Fachbuch „Rangierbahnhöfe,
Hiller, transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, 1. Auflage,
1983" in Bild 3.1 einen Längsschnitt einer Ablaufanlage
der genannten Art.
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Üblicherweise
schließt sich im Längsschnitt einer Ablaufanlage
an den Berggipfel eine auch als Steilrampe bezeichneten Steilneigung
an, auf der die Abläufe aufgrund der einwirkenden Schwer-
beziehungsweise Neigungskraft die notwendige Geschwindigkeit erhalten,
um ihr vorgesehenes Laufziel, d. h. ein entsprechendes Richtungsgleis,
zu erreichen. Bei einem Ablauf kann es sich jeweils um einen einzelnen
Wagen, insbesondere Güterwagen, oder eine gemeinsam ablaufende
Gruppe von Wagen mit demselben Zielgleis handeln. Die Verteilung der
Abläufe auf die verschiedenen Richtungsgleise erfolgt in
der Verteilzone, die aufgrund der zur Verteilung dienenden Weichen
und ihrer üblicherweise im Wesentlichen horizontalen Auslegung
auch als Weichenhorizontale bezeichnet werden kann.
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Neben
der Steilneigung weist ein Ablaufberg in der Regel einen als Zwischenneigung
bezeichneten Abschnitt auf, dessen Neigung üblicherweise
zwischen derjenigen der Steilneigung und derjenigen der Verteilzone
liegt. Insbesondere um eine Abstandsbremsung aufeinander folgender
Abläufe vornehmen zu können, weisen Ablaufanlagen üblicherweise
eine Gleisbremse in Form einer so genannten Talbremse auf. Diese
ist üblicherweise am Ende des Ablaufberges, d. h. in der
Regel am Ende der Zwischenneigung, angebracht. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung wird der Begriff Gleisbremse für jede Art von
in oder am Gleis montierte Bremse zum Abbremsen vorbeilaufender
Abläufe verwendet. Bei einer entsprechenden Bremse kann
es sich beispielsweise um eine Balkenbremse handeln.
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Generell
ist man aus praktischen und wirtschaftlichen Erwägungen
heraus bestrebt, Ablaufanlagen mit einer möglichst hohen
Ablaufleistung zu betreiben, d. h. möglichst viele Abläufe
je Zeiteinheit über den Ablaufberg laufen zu lassen. Hierbei
ist jedoch stets sicherzustellen, dass ein gegenseitiges Einholen
der Abläufe in der Verteilzone vermieden wird. Dies ist
einerseits Voraussetzung dafür, dass zwischen den einzelnen
Abläufen für eine Verteilung der Abläufe
auf unterschiedliche Richtungsgleise ein korrektes Umstellen der
Weichen in der Verteilzone möglich ist; darüber
hinaus ist eine Beschädigung der Wagen sowie gegebenenfalls
des Transportguts durch Auflaufen oder Eckstoß zweier aufeinanderfolgender
Abläufe zu vermeiden.
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Ein
grundlegendes Problem bei der Planung sowie dem Betreiben von Ablaufanlagen
besteht darin, dass sich die ablaufenden Wagen bzw. Wagengruppen
in ihren Laufeigenschaften erheblich unterscheiden können.
So gibt es einerseits als Gutläufer bezeichnete Abläufe
mit guten Laufeigenschaften und andererseits als Schlechtläufer
bezeichnete Abläufe mit schlechten Laufeigenschaften. Um
das Einhalten eines Mindestabstandes zwischen den einzelnen Abläufen
in allen Fällen sicherzustellen, werden so genannte Grenzgutläufer
bzw. Grenzschlechtläufer definiert, welche jeweils die
besten bzw. schlechtesten Laufeigenschaften aufweisen, die im Rahmen der
Planung und des Betriebs einer Ablaufanlage zu berücksichtigen
sind. Der Mindestabstand ist unabhängig davon einzuhalten,
in welcher Reihenfolge Abläufe mit den Eigenschaften eines
Grenzgutläufers bzw. eines Grenzschlechtläufers
aufeinander folgen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ablaufverhältnisse
einer Ablaufanlage mit einer Steilneigung, einer Verteilzone und
zumindest einer Gleisbremse zur Abstandsbremsung aufeinander folgender
Abläufe zu verbessern.
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Für
eine Ablaufanlage der zuvor genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Gleisbremse an dem der Steilneigung zugewandten Beginn
der Verteilzone angeordnet ist.
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Die
erfindungsgemäße Ablaufanlage weist den Vorteil
auf, dass aufgrund der vergleichsweise geringen Neigung in der Verteilzone
auch ein Gutläufer nach dem Durchlaufen der Gleisbremse
nur noch vergleichsweise wenig stark oder auch gar nicht mehr beschleunigt.
Dies hat zur Folge, dass sich die Ablaufdynamik beziehungsweise
die Ablaufverhältnisse der Ablaufanlage in der Praxis erheblich
verbessern.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße
Ablaufanlage zwischen der Steilneigung und der Verteilzone einen
Ausrundungsbereich auf. Ein entsprechender Ausrundungsbereich ist üblicherweise
erforderlich, um einen stetigen Übergang zwischen den unterschiedlichen
Neigungen des Ablaufberges und der Verteilzone zu ermöglichen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Ablaufanlage geht die Steilneigung unmittelbar in den Ausrundungsbereich über.
Dies betrifft somit den Fall, dass die Ablaufanlage keine Zwischenneigung
aufweist, d. h. dass sich an die Steilneigung verbunden über
den Ausrundungsbereich unmittelbar die Verteilzone anschließt. Insbesondere
in einer solchen Ablaufanlage ist das Anordnen der Gleisbremse am
Beginn der Verteilzone vorteilhaft. Sofern die Gleisbremse nämlich
alternativ hierzu in der üblichen Art in Form einer Talbremse
am Ende der Steilneigung angebracht werden würde, so kannte
dies zur Folge haben, dass ein gut laufender Ablauf nach Durchlaufen
der Bremse in dem Bereich des Neigungswechsels, d. h. in dem Ausrundungsbereich,
noch einmal überdurchschnittlich stark beschleunigt. Dies
ist in Bezug auf die Ablaufverhältnisse insbesondere bei
einer solchen Ablauffolge problematisch, bei der einem Gutläufer
ein Schlechtläufer und diesem wiederum ein Gutläufer folgt.
Um insbesondere in einem solchen Fall ein Einholen der Abläufe
zu vermeiden, sind die zeitlichen Abstände zwischen dem
Abdrücken der einzelnen Abläufe bei entsprechenden üblichen
Ablaufanlagen vergleichsweise groß zu wählen,
wodurch letztlich die erreichbare Ablaufleistung beschränkt
wird. Dadurch, dass erfindungsgemäß durch das
Anordnen der Gleisbremse in der Verteilzone die Ablaufverhältnisse
der Ablaufanlage verbessert werden, wird somit der Betrieb der Ablaufanlage
sowie die erreichbare Ablaufleistung optimiert.
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Gemäß den
Ausführungen im Zusammenhang mit den zuvor beschriebenen
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Ablaufanlage ist die Anordnung der Gleisbremse in der Verteilzone insbesondere
für solche Ablaufanlagen von Vorteil, die keine Zwischenneigung
aufweisen. In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann die
erfindungsgemäße Ablaufanlage jedoch auch derart
ausgestaltet sein, dass zwischen der Steilneigung und dem Ausrundungsbereich
eine Zwischenneigung angeordnet ist. So kann, insbesondere in Abhängigkeit von
den jeweiligen lokalen Gegebenheiten, auch bei einer Ablaufanlage,
die neben einer Steilneigung eine Zwischenneigung auf weist, der
Fall auftreten, dass beispielsweise aufgrund des Vorhandenseins einer
Weiche ein Anordnen der Gleisbremse in Form einer Talbremse unmittelbar
am Ende der Zwischenneigung ungünstig oder nicht möglich
ist. Sofern nun die Gleisbremse innerhalb der Zwischenneigung in Richtung
der Steilneigung verschoben angeordnet wird, so hat dies wiederum
zur Folge, dass ein gut laufender Ablauf nach dem Durchlaufen der
Gleisbremse aufgrund des verbleibenden zu durchlaufenden Gleisstücks,
das eine vergleichsweise starke Neigung aufweist, eine starke Beschleunigung
und damit Geschwindigkeitszunahme erfährt. Dadurch, dass
die Gleisbremse erfindungsgemäß hingegen an dem
der Steilneigung zugewandten Beginn der Verteilzone angeordnet ist,
wird nun insbesondere auch in einem solchen Fall eine Verbesserung
der Ablaufverhältnisse der Ablaufanlage erreicht.
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Vorzugweise
ist die erfindungsgemäße Ablaufanlage derart ausgeprägt,
dass die Verteilzone eine Neigung zwischen 0% und 0,4% aufweist.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Ablaufanlage weist die Steilneigung eine Neigung zwischen 3,5% und
6% auf.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Hierzu zeigt
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1 in
einer schematischen Skizze in einem Längsschnitt Neigung
sowie Anordnung der Weichen und Bremsen einer üblichen
Ablaufanlage,
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2 Geschwindigkeits-
und Zeit-Weg-Diagramme von Abläufen für eine Ablaufanlage
der in 1 dargestellten üblichen Art,
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3 in
einer schematischen Skizze in einem Längsschnitt Neigung
sowie Anordnung der Weichen und Bremsen eines Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Ablaufanlage und
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4 für
das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Ablaufanlage gemäß 3 Geschwindigkeits-
und Zeit-Weg-Diagramme von Abläufen.
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1 zeigt
in einer schematischen Skizze in einem Längsschnitt Neigung
sowie Anordnung der Weichen und Bremsen einer üblichen,
d. h. nicht erfindungsgemäßen, Ablaufanlage. Im
oberen Teil ist hierbei die Neigung als Funktion der durchlaufenen Strecke
für einen Längsschnitt einer Ablaufanlage A gezeigt.
Dabei ist erkennbar, dass sich an einen Berggipfel B eine Steilneigung
S anschließt, die der Beschleunigung der Abläufe,
d. h. insbesondere einzelner Güterwagen oder von Gruppen
von Güterwagen, dient. Die Steilneigung S geht in die Verteilzone V über,
die dem Verteilen der Abläufe auf verschiedene Richtungsgleise
dient. Dies ist anhand der in dem Weichenband angedeuteten Weichen
1–6 erkennbar. Aufgrund der unterschiedlichen Neigungen
befindet sich zwischen der Steilneigung S und der Verteilzone V üblicherweise
ein Ausrundungsbereich, der aus Gründen der Übersichtlichkeit
in der 1 nicht dargestellt ist.
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Bekannte
Ablaufanlagen weisen häufig im Anschluss an die Steilneigung,
die üblicherweise eine Neigung bzw. ein Gefälle
zwischen 3,5% und 6% aufweist, eine Zwischenneigung mit einer typischen
Neigung zwischen 1% und 1,8% auf. In diesem Bereich sind üblicherweise
zumindest eine Tal- und gegebenenfalls noch eine oder mehrere zusätzliche
Bergbremsen angeordnet. Bei entsprechenden Ablaufanlagen schließt
sich an die Zwischenneigung die Verteilzone an, die üblicherweise
eine Nei gung zwischen 0% und 0,4% aufweist und frei von Gleisbremsen
ist. An die Verteilzone beziehungsweise ausgehend von der Verteilzone
schließen sich die Richtungsgleise an, die ebenfalls typischerweise eine
Neigung zwischen 0% und 0,4% aufweisen. Damit die Abläufe
am Laufziel die zulässige Laufgeschwindigkeit nicht überschreiten,
können sich am Beginn der Richtungsgleise Richtungsgleisbremsen befinden.
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Die
in 1 dargestellte Ablaufanlage A unterscheidet sich
dahingehend von den zuvor beschriebenen Ablaufanlagen, dass sie
zwischen der Steilneigung S und der Verteilzone V keine Zwischenneigung
aufweist. Ursache für das Fehlen der Zwischenneigung können
beispielsweise die speziellen vorliegenden geographischen Gegebenheiten oder
die speziellen Anforderungen des Betreibers der Ablaufanlage sein.
Ein Beispiel für eine solche Ablaufanlage ohne Zwischenneigung
ist diejenige des Rangierbahnhofs in Graz.
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Im
unteren Teil der 1 ist eine übliche
Anordnung der Bremsen der Ablaufanlage A skizziert. So ist in der
Steilneigung S der Ablaufanlage A eine Gleisbremse G angebracht.
In den jeweiligen Richtungsgleisen befinden sich darüber
hinaus jeweils Richtungsgleisbremsen RB.
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Im
Folgenden werden anhand von 2 die Ablaufverhältnisse
einer Ablaufanlage der in 1 gezeigten
Art erläutert.
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2 zeigt
Geschwindigkeits- und Zeit-Weg-Diagramme von Abläufen für
eine Ablaufanlage der in 1 dargestellten üblichen
Art. Im Detail ist für eine entsprechende Ablaufanlage
im oberen Teil der Abbildung die Geschwindigkeit v als Funktion
der durchlaufenen Strecke s jeweils für einen Grenzgutläufer
und einen Grenzschlechtläufer dargestellt und im unteren
Teil der Abbildung die Zeit t als Funktion der durch laufenen Strecke
s für eine Abfolge eines Grenzgutläufers, eines
Grenzschlechtläufers sowie eines Grenzgutläufers
aufgetragen. Dabei entspricht die Darstellung der 2 hinsichtlich
der durchlaufenen Strecke s derjenigen der 1.
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Im
Vergleich des Grenzschlechtläufers mit dem Grenzgutläufer
ist aus dem oberen Teil der 2 erkennbar,
dass der Grenzschlechtläufer durch die Gleisbremse G vergleichsweise
wenig abgebremst wird. Dies ist erforderlich, da der Grenzschlechtläufer
aufgrund seiner schlechten Laufeigenschaften anderenfalls seine
Zielposition, d. h. das entsprechende Richtungsgleis, nicht mit
Sicherheit erreichen würde. Im Unterschied zum Grenzschlechtläufer
wird der Grenzgutläufer durch die Gleisbremse G vergleichsweise
stark abgebremst. Dies ist im oberen Teil der 2 an
einen entsprechenden Rückgang der Geschwindigkeit v im
Bereich der durchlaufenen Strecke s von etwa 30 bis 60 Meter erkennbar.
Aufgrund dessen, dass in Laufrichtung hinter der Gleisbremse G der
Ausrundungsbereich für den Übergang von der Steilneigung
S in die Verteilzone V folgt, erfährt der Grenzgutläufer
nach Durchlaufen der Gleisbremse G eine erneute Beschleunigung,
die zu einem entsprechenden Geschwindigkeitsanstieg führt.
Die Auswirkungen einer entsprechenden Ablaufdynamik werden im Folgenden
anhand des unteren Teils der 2 erläutert.
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Im
unteren Teil der 2 ist die Zeit t als Funktion
der von dem jeweiligen Ablauf durchlaufenen Strecke s dargestellt.
Erkennbar sind drei Bänder bestehend aus jeweils zwei Kurven,
wobei das obere Band einem Grenzgutläufer, das mittlere
Band einem Grenzschlechtläufer und das untere Band wiederum einem
Grenzgutläufer entspricht. Dabei gibt die obere Kurve des
Bandes jeweils den ersten Puffer eines Ablaufs und die untere Kurve
des Bandes jeweils den letzten Puffer eines Ablaufs an. Wie in dem
Diagramm erkennbar, kommt es bei der dargestellten Abfolge dazu,
dass sich die Bänder schneiden. Dies bedeutet in der Praxis,
dass der nachfolgende Grenzschlechtläufer aufgrund des
im oberen Teil der Figur dargestellten Geschwindigkeitsverlaufs
den vor ihm laufenden Grenzgutläufer einholt, d. h. es
kommt zu einem unerwünschten Aufeinanderstoßen
der Abläufe. Hierdurch wird einerseits ein ordnungsgemäßes Umstellen
der Weichen in der Verteilzone zum Verteilen der Abläufe
auf unterschiedliche Richtungsgleise verhindert; darüber
hinaus kann eine Beschädigung oder ein Entgleisen der Abläufe
mit entsprechenden Folgen auch für das Transportgut resultieren.
Um dies zu verhindern, sind somit die Zeiten, in denen die Abläufe
aufeinanderfolgen, größer zu wählen.
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Unter
Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Problematik
werden im Folgenden anhand der 3 und 4 die
sich bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Ablaufanlage hinsichtlich der Ablaufverhältnisse ergebenden
Unterschiede erläutert.
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3 zeigt
in einer schematischen Skizze in einem Längsschnitt Neigung
sowie Anordnung der Weichen und Bremsen eines Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Ablaufanlage. Dabei entspricht
die Art der Darstellung derjenigen der 1.
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Die
erfindungsgemäße Ablaufanlage A der 3 unterscheidet
sich dahingehend von der in 1 dargestellten
Ablaufanlage, dass die Gleisbremse G an dem der Steilneigung zugewandten
Beginn der Verteilzone V angeordnet ist. Wie nachfolgend anhand
von 4 erläutert werden wird, führt dies
zu einer erheblichen Verbesserung der Ablaufverhältnisse
der dargestellten Ablaufanlage A.
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4 zeigt
für das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Ablaufanlage gemäß 3 Geschwindigkeits-
und Zeitweg-Diagramme von Abläufen. Dabei entspricht die
Art der Darstellung derjenigen der 2. An dieser
Stelle sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den in den 2 und 4 dargestellten
Diagrammen um das Ergebnis aufwändiger Simulationsrechnungen
handelt, wobei eine gleiche Abdrückgeschwindigkeit der
Abläufe angenommen wurde.
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Im
Vergleich mit 2 wird anhand des oberen Teils
der 4 deutlich, dass dadurch, dass die Gleisbremse
G am Beginn der Verteilzone V angeordnet ist, der Verlauf der Geschwindigkeit
v als Funktion der durchlaufenen Strecke s für den Grenzgutläufer
und den Grenzschlechtläufer weniger stark voneinander abweicht.
Darüber hinaus fehlt in der Geschwindigkeitskurve des Grenzgutläufers
insbesondere der signifikante Knick im Geschwindigkeitsverlauf,
der in 2 nach Durchlaufen der Gleisbremse G sichtbar
ist. Dadurch, dass die Geschwindigkeitskurve des Grenzgutläufers
entsprechend gleichmäßiger verläuft,
ergeben sich ablaufdynamisch beim Betrieb der Ablaufanlage A erhebliche Vorteile.
Dies wird insbesondere anhand der im unteren Teil der 4 dargstellten
Zeit-Weg-Diagramme deutlich. Hierbei ist entsprechend der Darstellung
in 2 eine Abfolge von Abläufen gezeigt,
bei der auf einen Grenzgutläufer ein Grenzschlechtläufer
und auf diesen wiederum ein Grenzgutläufer folgt. Im Unterschied
zur 2 ist in 4 jedoch
erkennbar, dass die aufeinanderfolgenden Abläufe jederzeit
einen Abstand zueinander wahren, d. h. ein Auflaufen der Abläufe
in der Verteilzone V erfolgt im Unterschied zur 2 nicht.
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Zusammenfassend
ist somit zu sagen, dass dadurch, dass die Gleisbremse G erfindungsgemäß am
Beginn der Verteilzone V angeordnet ist, eine deutliche Verbesserung
der Ablaufdynamik und somit der Ablaufverhältnisse der
Ablaufanlage A erzielt wird. Vorteilhafterweise ist die Gleisbremse
G dabei unmittelbar nach dem Ausrundungsbereich beziehungsweise
Ausrundungsradius des Neigungswechsels zwischen der Steilneigung
S und der Verteilzone V angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Fachbuch „Rangierbahnhöfe,
Hiller, transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, 1. Auflage,
1983" [0002]