[0001] Die Erfindung betrifft eine Eisenbahntransporteinheit für den gemischten Transport
von Containern und Wechselbehältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Es sind bereits Lösungen bekannt, die das Ziel einer besseren Ausnutzung der nutzbaren
Ladelänge einer Eisenbahntransporteinheit und damit die optimale Ausnutzung der bei
den Bahnen zulässigen Zuglängen sowie auch der zulässigen Zuggewichte verfolgen.
Durch an die Transportbehälter anpaßbare Ladelängen der Wagen sollen darüber hinaus
die Abstände der Behälter zueinander auf den Tragwagen und im Zugverband gering gehalten
werden, um aerodynamisch ungünstige Übergänge und damit zusätzlichen Traktionsenergieaufwand
zu vermeiden.
[0003] So wurde gemäß DE 4238315 eine Lösung vorgeschlagen, bei der die Zugeinheiten aus
Zweiachs- und/oder Drehgestellwagen für den stoßgedämpften Transport von Großcontainern
bei Verwendung von Gleitlangträgern im Untergestell des Tragwagens bzw. von verschiebbaren
Ladebühnen auf den Wagen bestehen.
Neben der bekannten Kurzkupplung der eigentlichen Fahrzeuge über Kuppelstangen im
Zugverband werden auch noch die verschiebbaren Ladebühnen bzw. die am Gleitlangträger
befestigten Wagenkästen zusätzlich durch Kuppelstangen oder Puffer verbunden.
Verkürzt bei einem Einzelwagen der Stoßweg des Gleitlangträgers oder der verschiebbaren
Ladebühne die nutzbare Ladelänge infolge der an den Enden freizuhaltenden Bewegungsräume
um 2 x den Verschiebeweg der Dämpfeinrichtung, so wird durch die Anwendung der vorgeschlagenen
"Doppelkupplung" die Ladelänge für die Transporteinheit auch nur um 2 x den Verschiebeweg
verkürzt. Dadurch wird Ladelänge gewonnen, deren vorherige Minderung der Einführung
von Stoßverzehrwegen zuzuschreiben war.
[0004] Der Nachteil dieses Vorschlages besteht vorwiegend darin, daß lediglich die zusätzlichen
Stoßwege der Mittelwagen vermieden werden. Die eigentliche Ladelänge des Zuges oder
des Einzelwagens bzw. der Ladebühnen ist nicht an die Behälterlängen anpaßbar.
[0005] Das bedeutet u. a., daß bei unterschiedlichen Großcontainern weiterhin größere Bereiche
der Längen der Ladebühnen infolge der entstehenden Lücken zwischen den Behältern ungenutzt
bleiben mit den bekannten Nachteilen eines erhöhten aerodynamischen Widerstandes und
einer relativ hohen Totlast der Fahrzeuge.
Eine direkte Längenbeeinflussung der Ladebühnen oder des Kupplungsbereiches ist nicht
vorgesehen.
[0006] Es wurde weiterhin eine Lösung bekanntgemacht, bei der der Tragwagen aus einem vorzugsweise
dreigeteilten teleskopierbaren Mittellangträger besteht, an dessen Endteilen feste
Untergestellpartien mit Einachslaufwerken angeordnet sind. Das Mittelteil des teleskopierbaren
Mittellangträgers trägt einen Aufnahmerahmen mit Containerarretierungszapfen, so daß
insgesamt eine Längenveränderung durch ein Teleskopieren des Mittellangträgers über
einen Eigenstellantrieb oder mittels einer Rangierlok, die gegen einen angebremsten
Endwagen die Fahrzeuge zusammendrückt oder auseinanderzieht, möglich ist. Die Einzeltragwagen
sind über Kuppelstangen verbunden.
[0007] Diese Lösung hat den Nachteil, daß das teleskopierbare Untergestell in den jeweiligen
Längenstellungen immer so lang ist wie die zu transportierenden längsten Behälter.
Die selbsttragenden Wechselbehälterüberhänge werden nicht zur Verkürzung des Untergestelles
ausgenutzt.
[0008] Weiterhin wird bei Kurzstellungen durch notwendige lange Überlappungen des teleskopierbaren
Mittellangträgers das Material nicht optimal ausgenutzt im Gegensatz zu den Lang-Stellungen.
All das führt zu hohen Wagengewichten.
[0009] Die Verstellbarkeit des Untergestelles zwischen den Laufwerken sichert zwar einen
größtmöglichen Stellweg, sie verursacht jedoch hohe Kosten, da das Haupttragwerkteil
eines Tragwagens, so z. B. der Mittellangträger im Mittelbereich, in dem die höchsten
Biegebeanspruchungen auftreten, teleskopiert werden muß.
Ein weiterer Nachteil ist, daß die Ladeplattform unmittelbar in ihrer Länge zwischen
den Laufwerken verstellt werden muß, was zur Folge hat, daß das Verstellen der Ladelänge
unmittelbar während des Verladeprozesses zwischen dem Absetzen des ankommenden Behälters
und dem Aufsetzen des neuen Behälters erfolgen muß.
[0010] Da diese beiden Aktivitäten in der Regel bei Ganzzügen unmittelbar hintereinander
erfolgen, muß z. B. eine Rangierlok oder Energie für einen Eigenstellantrieb während
der Zeit des gesamten Ladeprozesses bereitgstellt werden, was hohe Kosten verursacht.
[0011] Der Vorgang der Längenverstellung bedarf ebenfalls noch einen entsprechenden Zeitaufwand,
der besonders in Behälterschnellumschlag-Anlagen, bei denen die Behälter aus der Fahrt
mit ca. 0,5 m/sec heraus unmittelbar nacheinander be- und entladen werden müssen,
wirft besondere Probleme auf.
[0012] Nachteilig ist auch, daß während des Verladeprozesses durch die Längenverstellung
an einem Wagen ganze Zugabschnitte im Sinne eines Rangiervorganges bewegt werden müssen,
was Arbeitssicherheitsprobleme aufwirft und ein paralleles Arbeiten an mehreren Stellen
eines 700 m langen Zuges nicht zuläßt.
Eine Trennung des Entladeprozesses des Zuges vom Beladeprozeß ist ebenfalls nicht
wirtschaftlich.
[0013] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eisenbahntransporteinheit für den
gemischten Transport von Containern und Wechselbehältern ohne die vorstehend aufgeführten
Nachteile zu schaffen.
[0014] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche
1 bis 10 gelöst.
[0015] Die Vorteile der erfinderischen Lösung liegen insbesondere darin, daß einmal die
Untergestelle starr ausgeführt werden können und dazu noch kürzer sind als die Gesamtlänge
der darauf zu transportierenden Behälter, d. h., es werden die selbsttragenden Überhänge
der Wechselbehälter genutzt.
Die Übertragung der Längskräfte über den jetzt entstehenden sehr langen freien Kupplungsbereichen
erfolgt über eine relativ leichte lange Kuppelstange. Das führt zu bedeutenden Gewichts-
und Kosteneinsparungen.
Durch den Entfall der Verschiebbarkeit im Bereich zwischen den Laufwerken mit den
damit gegebenen Vereinfachungen werden ebenfalls die Kosten und die Totmasse der Tragwagen
reduziert.
Da die Radaufstandspunkte zu Meßzwecken für die vollautomatische Erfassung der Container
durch Hebemittel verwendet werden, ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn diese Bezugspunkte
durch einen konstanten Achsstand unveränderlich bleiben.
[0016] Die mit der Gewichtsreduzierung entstehenden Probleme der Entgleisungssicherheit
bei im Zugverband wirkenden Längskräften werden gleichzeitig durch die Verwendung
der langen Kuppelstangen und der Anlenkung im Untergestell gelöst. Beim notwendigen
Durchschieben eines Zuges durch S-Bögen entstehen dadurch geringere Querkräfte am
Spurkranz und vorzeitige Radanhebungen werden vermieden.
[0017] Mit der Verlagerung der Längenstellbarkeit der Tragwagen vom Mittenbereich in den
Kupplungsbereich ist insbesondere auch ein günstigeres Handling während des Umschlagprozesses
möglich.
[0018] Bei der Verwendung von über ein Zug-Bus-System automatisch gesteuerten längenverstellbaren
langen Kuppelstangen und beim Betrieb von Ganzzügen des kombinierten Ladungsverkehrs
ist vorzugsweise folgende Verfahrensweise einer optimalen Längeneinteilung möglich.
a) Zu Beginn werden die leeren Einheiten bzw. der Ganzzug durch eine Lokomotive in
die Langstellung (alle verstellbaren Kuppelstangen sind ganz ausgezogen) gezogen.
Dazu wird der letzte Wagen angebremst.
b) Danach kann die Beladung des Zuges beliebig mit allen Behältertypen nach UIC 592-2
und 4 erfolgen.
c) Vor der Abfahrt des Zuges drückt die Streckenlok nach Anbremsung des letzten Wagens
den Zug auf die optimale Längenstellung, dabei erhält jeder einzelne Tragwagen seine
optimale Länge.
d) Bei der Ankunft des Ganzzuges auf dem Zielterminal oder an einer Schnellumschlaganlage
wird derselbe durch die Streckenlok oder eine Rangierlok erneut in die Langstellung
gezogen, wonach die uneingeschränkte Ent- und Beladung erfolgen kann.
[0019] Mit dieser möglichen Verfahrensweise wird folgendes erreicht:
- Keine Längenverstellung mehr während des unmittelbaren Umschlagprozesses
- Es entfällt die ständige Bereitstellung einer Rangierlok bzw. einer Energiequelle
- Es entfällt der zusätzliche Zeitbedarf für die Längeneinstellung, so daß Züge auch
ohne Probleme Schnellumschlaganlagen durchlaufen können
- Keine Rangierbewegungen mehr aus der Längenverstellung während des Umschlagprozesses
[0020] Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung werden Eisenbahntransporteinheiten geschaffen,
die durch eine Anpassung der Ladelänge an die lückenlos aufgebrachten Behälter, die
z. B. bei der Deutschen Bundesbahn AG zulässigen Zuglängen von 700 m und Zuggewichte
von 1600 t optimal ausnutzen können, die die Laufsicherheit bei geringsten Eigenmassen
der leeren Tragwagen sichern und die einen kostengünstigen Neubau und ein preisgünstiges
schnelles Handling der Fahrzeuge im Umschlagprozeß ermöglichen.
[0021] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im folgenden näher beschrieben.
[0022] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht vom Mitteltragwagen mit Beladeschema
- Fig. 2
- eine Seitenansicht zweier Wagenenden in Kurzstellung
- Fig. 3
- eine Draufsicht eines Mittelwagen
- Fig. 4
- eine Seitenansicht eines Endwagen mit Beladeschema
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf ein Endwagenende
- Fig. 6
- einen Querschnitt durch einen Zugeinrichtungseinbau
[0023] Wie die Figuren 1, 2 und 3 zeigen, besteht der Einzeltragwagen (5) aus einem festen,
nicht längenverstellbaren Untergestell (8). Die Längenanpassung erfolgt über unterschiedlich
lange oder verstellbare lange Kuppelstangen (6).
[0024] Die Wagenlänge (15) wird begrenzt durch den Abstand der Containereckbeschläge (3)
von zwei hintereinandergestellten Wechselbehältern (2) von mindestens 22'-Länge.
In der Länge symmetrisch dazu erfolgt die Anordnung von Paaren von Containerarretierungszapfen
(4) eines 40'-Containers (1).
Damit überragen die Wechselbehälter (2) mit ihren selbsttragenden Vorbauten die Wagenlänge
(15) um das Maß "c" und der damit vergrößerte Raum zwischen den Tragwagen (5) wird
durch die Anordnung von langen Kuppelstangen (6) überbrückt.
Zur Verbesserung des Entgleisungsverhaltens des damit gewonnenen relativ leichten
Tragwagens (5) werden so lange Kuppelstangen (6) verwendet, daß ihr Anlenkpunkt (7)
in der Vorbaupartie (10) mindestens das doppelte Maß des bei der konzipierten internationalen
automatischen Mittelpufferkupplung vorgegebenen Abstandes vom Anlenkpunkt des Kupplungsschaftes
bis zum Wagenende entsprechend Abstand "c" beträgt.
Vorzugsweise jedoch soll der Anlenkpunkt (7) der Kuppelstange (6) im Bereich des Radsatzes
liegen, da dann die geringsten Querkräfte entstehen, wie in Fig. 3 am rechten Ende
des Tragwagens dargestellt.
[0025] Darüber hinaus wird die Steifigkeit des Untergestells (8) durch die Ausbildung mindestens
eines Langträgers und von Querträgern als torsionssteife Hohlprofile vergrößert. Damit
werden insgesamt geringe Querkräfte an den Radsätzen erzielt und Radanhebungen beim
Durchschieben von Zügen durch S-Bögen vermieden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, entweder
Kuppelstangen (6) in ihrer Länge auszutauschen, sie durch die Anordnung von Nachsteckbohrungen
in den Stangen (6) oder im Untergestell (8) oder durch teleskopierbare Stangen (6),
die Längenverriegelungseinrichtungen (23) besitzen, gemäß Fig. 3 längenverstellbar
auszuführen. Das Verschieben kann dabei von einer Rangierlok, einem Selbstfahrantrieb
einer selbständigen Transporteinheit oder durch einen Eigenlängenstellantrieb erfolgen.
Eine Steuerung der Längen, der Arretierungseinrichtung und des Stellantriebes durch
ein Zug-Bus-System ist vorteilhaft.
[0026] Die Fig. 1, 2 und 4 zeigen die vorteilhafte Anordnung der Containerarretierungszapfen
(4) auf den Untergestellen (8) unter Ausnutzung des Erfindergedankens. Bei einem Endwagen
(5) mit fester Kopfstückpartie ist es gemaß Fig. 5 vorteilhaft, eine Kombination eines
mindestens 22'-Wechselbehälters und einem 20'-Container vorzunehmen, da damit trotz
Fehlens der verstellbaren Kuppelstange (6) am Zugende günstige Ladelängen erzielt
werden.
[0027] Fig. 5 zeigt das Fahrzeugende eines Endwagens.
Um auch hier eine optimale Längenanpassung vornehmen zu können, werden Halbkuppelstangen
verwendet, die ihre Lagerung zwischen Kopfstück (13) und Laufwerkquerträger (14) finden.
Am Ende ist ein Kopfstückanbau (18) mit Seitenpuffer (19) und Zugeinrichtung (20)
vorgesehen.
Zur Reduzierung der Querkräfte zwischen Spurkranz und Schiene und der Gewährleistung
der Entgleisungssicherheit unter Zuglängskräften ist vorgesehen, zwischen Kopfstückanbau
(18) und Halbkuppelstange (17) einen Kraft- und Bewegungsausgleich über Gelenk (21)
auszuführen.
[0028] Gemäß Fig. 6 wird der Endtragwagen (5) komplettiert durch eine Zugeinrichtung (20),
die vorzugsweise über eine Hebelanlenkung (22) die Krafteinleitung ins Untergestell
(8) in eine tiefere Ebene ermöglicht, wodurch auch beim Endwagen große Ladelängen
und eine vorteilhaft niedrige Ladeebene erzielt wird.
[0029] Die Ausführung der Untergestelle (8) des Tragwagens (5) wird vorteilhaft nach Fig.
3 und 5 und Anspruch 10 vorgeschlagen.
Die Ausführung des Untergestells (8) ist sowohl in Außenlangträger- wie auch in Mittellangträgerbauweise
möglich.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
[0030]
- 1
- Container
- 2
- Wechselbehälter
- 3
- Containereckbeschlag
- 4
- Containerarretierungszapfen
- 5
- Tragwagen
- 6
- Kuppelstange
- 7
- Anlenkpunkt
- 8
- Untergestell
- 9
- Außenlangträger
- 10
- Untergestellvorbaupartie
- 11
- Untergestellmittelteil
- 12
- Einachslaufwerk
- 13
- Kopfstück
- 14
- Laufwerkquerträger
- 15
- Wagenlänge
- 16
- Endtragwagen
- 17
- Halbkuppelstange
- 18
- Kopfstückanbau
- 19
- Seitenpuffer
- 20
- Zugeinrichtung
- 21
- Gelenk
- 22
- Hebelanlenkung
- 23
- Längenverriegelungseinrichtung
- "a"
- Abstand zwischen den Einzeltragwagen
- "b"
- Entfernung des Anlenkpunktes der Kuppelstange von Wagenvorderkante
- "c"
- Wechselbehälterüberhang
- "d"
- Sicherheitsabstand zweier Behälter oder Untergestelle vom benachbarten Einzelwagen
- "e"
- Abstand der Containerarretierungszapfen des 40'-Containers und der Endzapfen des zweimal
mindestens 22'-Wechselbehälters
1. Eisenbahntransporteinheit
für den gemischten Transport von Containern und Wechselbehältern mit in der Ladelänge
an die zu transportierenden Behälter anpaßbaren, über Kuppelstangen verbundenen 2achsigen
Einzelwagen, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf ihren Untergestell-Vorbaupartien
(10) folgende, die feste Wagenlänge (15) bestimmenden Containerarretierungszapfen
(4) besitzen
und zwar
- die für einen 40'-Container (1) und
- die für zwei Stück mindestens 22'-Wechselbehälter (2)
nach UIC 592-2 bzw. UIC 592-4
und daß dabei die Wagenlänge (15) kleiner ist als die Gesamtlänge der beiden genannten
Wechselbehälter (2) zusammen, d. h., die Wagenlänge (15) wird begrenzt durch den Abstand
der beiden äußeren Containereckbeschläge (3) der beiden Wechselbehälter (2) und daß
der somit entstandene Abstand "a" zwischen den Einzeltragwagen (5) und noch weiterer
Abstandsmaße "a'", je nach weiterer möglicher Kombination von anderen Wechselbehältern
(2) und Containern (1), durch die Anordnung von langen Kuppelstangen (6) überbrückt
wird und diese unter Verwendung verschiedener Längen austauschbar oder längenverstellbar
ausgeführt sind in Abhängigkeit des häufig oder im Moment des Beladens anliegenden
Behälteraufkommens und daß der Abstand "b" des Kuppelstangenanlenkpunktes (7) in den
Untergestellvorbaupartien (10) bis Vorderkante Untergestell (8) mindestens gleich
oder größer des doppelten Maßes der bisher für die international konzipierte automatische
Mittelpufferkupplung festgelegten Entfernung bis zum Drehpunkt des Kupplungsschaftes
derselben beträgt zur Sicherung der Ertragbarkeit einer Mindestlängsdruckkraft von
200 kN gemäß UIC-Merkblatt 530-2 zur Gewährleistung der Entgleisungssicherheit im
Zugverband unter der Wirkung von Zuglängskräften bei Fahrzeugeigengewichten von 9
t und darunter, vorzugsweise jedoch soll der Anlenkpunkt (7) der Kuppelstange (6)
im Bereich des Einachslaufwerkes (12) liegen. und daß die Länge bzw. die Längenverstellbarkeit
der Kuppelstange (6) einerseits so ausgeführt ist, daß beim Längengrößtmaß die großen
Überhänge "c" der zwei gegenüberliegenden Wechselbehälter (2) plus einem Sicherheitsabstand
"d" für das Bewegungsverhalten der Behälter und der Untergestelle (8) berücksichtigt
ist und daß andererseits beim Kleinstmaß der Kuppelstangen (6) der Sicherheitsabstand
"d" zwischen den benachbarten Untergestellenden und der Behälter zueinander gerade
noch vorhanden ist.
2. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß die Endtragwagen (16) an dem der Transporteinheit abgewandten
Ende eine Halbkuppelstange (17) mit Kopfstückanbeu (18), der mit Seitenpuffern (19)
und Zugeinrichtung (20) ausgestattet ist, besitzt, die zwischen Kopfstück (13) und
Laufwerkquerträger (14) ihre Lagerung und Abstützung erhält.
3. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 und 2
dadurch gekennzeichnet, daß bei den Endwagen (16) zwischen der Halbkuppelstange (17)
und dem Kopfstückanbau (18) bzw. den Seitenpuffern (19) ein Kraft- und Bewegungsausgleich
vorzugsweise über Gelenk (21) vorgesehen ist.
4. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung niedrigster Behälteraufstandsflächen und
größter nutzbarer Ladelängen bei geringsten Abständen zwischen zwei Endtragwagen (16)
die Ebene der Zugkrafteinleitung in das Untergestell (8) zu der der eigentlichen Zugeinrichtung
(20) vorzugsweise über Hebelanlenkung (22) herabgesetzt ausgeführt ist.
5. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, daß Endtragwagen, die ohne Halbkuppelstange (17) und Kopfstückanbau
(18), sondern mit starrer Kopfstückpartie mit Zug- und Stoßeinrichtung ausgeführt
sind, in ihrem Längenmaß für die gemeinsame Aufnahme mindestens eines 22'-Wechselbehälters
(2) und eines 20'-Containers (1) ausgebildet sind und darüber hinaus Containerarretierungszapfen
für zwei Stellungen von 40'- und - 30'-Container (1) besitzen, wobei eine Stellung
symmetrisch zu den Einachslaufwerken (12) und die andere bis ans Untergestellende
in Richtung Mitte Transporteinheit verschoben, vorgesehen ist.
6. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet, daß in ihrer Länge für die gängigen und mit großer Häufigkeit
vorkommenden Behältertypen (1, 2) optimierte lange feste Kuppelstangen (6) für den
vorwiegend ständigen Einsatz zwischen den Einzeltragwagen (5) der gesamten Transporteinheit
oder von Wagengruppen innerhalb der Einheit angeordnet sind.
7. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 - 6
dadurch gekennzeichnet, daß die langen Kuppelstangen (6) für ihre Längenverstellbarkeit
an ihren Enden mehrere Bohrungen zur Aufnahme von Arretierungsbolzen besitzen oder
daß solche im Untergestell (8) vorgesehen sind.
8. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 - 5
dadurch gekennzeichnet, daß die langen Kuppelstangen (6) als zwei oder mehrteilige
teleskopierbare Rohre mit Längenverriegelungseinrichtung (23) ausgebildet sind.
9. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 - 8
dadurch gekennzeichnet, daß die längenverstellbaren langen Kuppelstangen (6) entweder
durch Druck- oder Zugbewegungen der Lokomotive gegen einen angebremsten Endwagen verstellt
werden oder daß sie einen Eigenstellantrieb besitzen und daß das Längeneinstellmaß
und die Längenarretierung in Abhängigkeit der zu transportierenden Container (1) und
Wechselbehälter (2) vorzugsweise über ein Zug-Bus-System gesteuert wird.
10. Eisenbahntransporteinheit nach Anspruch 1 - 9
dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (13) gegenüber den Enden der Außenlangträger
(9) um das Maß "e", als die Entfernung zwischen den äußeren Arretierungszapfen (4)
und denen des 40'-Containers (1), zurückgesetzt ist und daß das Kopfstück (13) gleichzeitig
auch die Funktion des Laufwerkquerträgers (14) übernimmt und daß sich zwischen den
beiden Laufwerkquerträgern (14) der Anlenkpunkt (7) der Kuppelstange (6) befindet
und daß zur Erhöhung der Torsionshärte ein oder mehrere Langträger sowie Querträger
des Untergestells (8) als Kastenträger ausgebildet sind.