Rangiertechnische Förderanlage sowie Förderwagen für eine solche

Rangiertechnische Förderanlagen, die auch als Eisenbahnwagenförderanlagen bezeichnet werden, werden in Rangieranlagen des Eisenbahnwesens, d.h. beispielsweise in Ablaufanlagen, insbe ^¬ sondere dazu verwendet, die in ein Richtungsgleis einlaufen- den Wagen oder Wagengruppen derart zu fördern beziehungsweise zusammenzuschieben, dass die getrennten Wagen beziehungsweise Wagengruppen anschließend ohne zusätzlichen Einsatz einer Rangierlok gekuppelt werden können. Entsprechende Förderanla ^¬ gen weisen üblicherweise Förderwagen auf, die sich in den Richtungsgleisen jeweils einzeln oder abschnittsweise gestaf ^¬ felt bewegen. Grundlegende Voraussetzung für eine Steuerung einer rangiertechnischen Förderanlage ist es hierbei, dass der Steuereinrichtung die Position des jeweiligen Förderwagens bekannt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Förderwagen für eine rangiertechnische Förderanlage an ^¬ zugeben, der eine Bestimmung seiner Position auf vergleichsweise einfach und damit kostengünstig zu realisierende sowie zugleich in der betrieblichen Praxis besonders robuste Art und Weise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Förder ^¬ wagen für eine rangiertechnische Förderanlage, wobei der För- derwagen zum Detektieren einer Annäherung des Förderwagens an ein gleisseitiges Positionselement zumindest einen Näherungs ^¬ sensor aufweist. Der erfindungsgemäße Förderwagen zeichnet sich somit dadurch aus, dass er zumindest einen Näherungssensor aufweist, der zum Detektieren einer Annäherung des Förderwagens an ein gleisseitiges Positionselement ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise derart geschehen, dass der zumindest eine Nä ^¬ herungssensor bei Annäherung des Förderwagens an das gleis- seitige Positionselement ein Detektions-Signal ausgibt. Hier durch ist vorteilhafterweise eine präzise und eindeutige In ^¬ formation zur Position des Förderwagens verfügbar, die nachfolgend zur Steuerung des Förderwagens beziehungsweise der rangiertechnischen Förderanlage verwendet werden kann.

Die Verwendung zumindest eines Näherungssensors bietet hier ^¬ bei insbesondere den Vorteil, dass entsprechende Sensoren, die auch als Näherungsschalter, Näherungsinitiator oder Annäherungsschalter bezeichnet werden, in zuverlässiger und robuster Ausführungsform vergleichsweise kostengünstig verfüg ^¬ bar sind. Weiterhin ist die Funktionsfähigkeit entsprechender Näherungssensoren weitgehend von Umwelteinflüssen wie Regen, Schnee oder Eis unabhängig, so dass sie für einen Einsatz unter den rauen betrieblichen Bedingungen einer Rangieranlage besonders geeignet sind.

Im Vergleich zu einer ebenfalls denkbaren Konfiguration, bei der der Förderwagen anstelle zumindest eines Näherungssensors lediglich über ein Element zum Auslösen gleisseitiger Näherungssensoren verfügt, weist der erfindungsgemäße Förderwagen darüber hinaus insbesondere den Vorteil auf, dass die gleis- seitigen Positionselemente mit geringem Aufwand montiert wer- den können. Insbesondere ist für die gleisseitigen Positions ^¬ elemente keine aufwändige und kostenintensive Verkabelung, etwa in Form von Erdleitungen, erforderlich. Durch die Anordnung des zumindest einen Näherungssensors auf dem jeweiligen Förderwagen ergeben sich somit geringere Aufwände und Kosten hinsichtlich der Leitungen beziehungsweise Kabel als solchen sowie hinsichtlich ihrer Verlegung sowie der Montage der gleisseitigen Positionselemente. Der erfindungsgemäße Förder wagen ermöglicht somit eine besonders zuverlässige und präzi se Bestimmung der Position des Förderwagens bei vergleichs ^¬ weise geringen Realisierungskosten.

Grundsätzlich reicht es aus, wenn der erfindungsgemäße För ^¬ derwagen einen einzelnen Näherungssensor aufweist. Sofern in dem von dem betreffenden Förderwagen abgedeckten Gleisabschnitt mehrere gleisseitige Positionselemente angeordnet sind, kann es in diesem Fall erforderlich beziehungsweise zweckmäßig sein, mittels ergänzender Informationen eine Eindeutigkeit der Positionsbestimmung des Förderwagens zu ge- währleisten.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Förderwagens weist der Förderwagen eine Mehrzahl von quer zu seiner Laufrichtung versetzt zueinander angeord- neten Näherungssensoren auf. Dies bietet den Vorteil, dass bei einer entsprechenden quer zur Lauf- beziehungsweise Bewe ^¬ gungsrichtung des Förderwagens, d.h. in Schienenquerrichtung, versetzten Anordnung von gleisseitigen Positionselementen die Näherungssensoren jeweils durch unterschiedliche gleisseitige Positionselemente ausgelöst werden können. Dies kann bei ^¬ spielsweise derart realisiert werden, dass einer der Nähe ^¬ rungssensoren ausschließlich eine Annäherung an eines der gleisseitigen Positionselemente detektiert, während ein ande ^¬ rer der Näherungssensoren ausschließlich eine Annäherung des Förderwagens beziehungsweise des betreffenden Näherungssen ^¬ sors an ein anderes der gleisseitigen Positionselemente de ^¬ tektiert. Hierdurch wird somit auch im Falle mehrerer gleis- seitiger Positionselemente eine eindeutige und zuverlässige Bestimmung der Position des Förderwagens ermöglicht. Bei den im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Förderwage verwendeten Näherungssensoren kann es sich grundsätzlich um Näherungssensoren beziehungsweise Näherungsschalter beliebiger Art handeln. Dies schließt beispielsweise kapazitive, magnetische oder elektromagnetische Näherungssensoren ein.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Förderwagens ist der zumindest eine Nä herungssensor als induktiver Näherungssensor ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da induktive Näherungssensoren eine zu verlässige berührungslose Detektion metallischer Objekte er ^¬ möglichen und daher im Bereich der Automatisierung von Anlagen unterschiedlicher Art weit verbreitet sind.

Vorzugsweise kann der erfindungsgemäße Förderwagen auch der ^¬ art ausgestaltet sein, dass der Förderwagen zum Verarbeiten von Detektions-Signalen des zumindest einen Näherungssensors eine elektronische Verarbeitungseinrichtung aufweist. Dies ist vorteilhaft, da somit seitens des Förderwagens mittels der elektronischen Verarbeitungseinrichtung eine Verarbeitun beziehungsweise Auswertung der Detektions-Signale, d.h. von eine Detektion eines gleisseitigen Positionselementes anzei ^¬ genden Signalen, des zumindest einen Näherungssensors ermög ^¬ licht wird. In Abhängigkeit von der jeweiligen Ausführungs ^¬ form können die elektronische Verarbeitungseinrichtung sowie der zumindest eine Näherungssensor dabei auch als gemeinsame Komponente ausgeführt sein.

Vorzugsweise kann der erfindungsgemäße Förderwagen auch der ^¬ art weitergebildet sein, dass der Förderwagen zur Informati ^¬ onsübertragung an eine gleisseitige Komponente der rangiertechnischen Förderanlage eine Kommunikationseinrichtung aufweist. Mittels der Kommunikationseinrichtung kann somit vorteilhafterweise insbesondere eine Übertragung von Detektions Signalen oder von Informationen zu solchen an die gleisseiti- ge Komponente der rangiertechnischen Förderanlage erfolgen. Bei einer solchen gleisseitigen Komponente kann es sich beispielsweise um eine Steuereinrichtung der rangiertechnischen Förderanlage oder auch um eine mit einer solchen Steuereinrichtung kommunikationstechnisch verbundene weitere Komponente handeln.

Die Informationsübertragung von der Kommunikationseinrichtung des Förderwagens an die gleisseitige Komponente kann grund ^¬ sätzlich auf beliebige, für sich bekannte Art und Weise er ^¬ folgen. Dies schließt insbesondere eine draht- beziehungswei ^¬ se kabelgebundene Übertragung, etwa mittels einer in einem Förderseil des Förderwagens geführten Steuer- und/oder Über- tragungsleitung, ein.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Förderwagens ist die Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Informationsübertragung an die gleis- seitige Komponente ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass auf vergleichsweise aufwändige und unter Umständen fehleran ^¬ fällige Kabelverbindungen zwischen der Kommunikationseinrichtung und der gleisseitigen Komponente verzichtet werden kann. Die drahtlose Informationsübertragung von der Kommunikations- einrichtung des Förderwagens an die gleisseitige Komponente kann hierbei beispielsweise funkbasiert, d.h. mittels eines beliebigen, für sich bekannten Funknetzwerks erfolgen. Dies schließt beispielsweise eine Übertragung mittels eines Mobil ^¬ funknetzes gemäß dem GSM (Global System for Mobile Communica- tion) -Standard ein.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Vorteile einer drahtlosen Informationsübertragung von der Kommunikationseinrichtung zur gleisseitigen Komponente insbesondere für den Fall zum Tragen kommen, dass der Förderwagen eine autarke, nicht leitungsge ^¬ bundene Energieversorgung aufweist. Hierbei ist es beispiels ^¬ weise denkbar, dass der Förderwagen über einen Generator zum Erzeugen elektrischer Energie und/oder eine aufladbare Batte- rie verfügt.

Die Erfindung umfasst des Weiteren eine rangiertechnische Förderanlage mit zumindest einem erfindungsgemäßen Förderwa ^¬ gen beziehungsweise zumindest einem Förderwagen gemäß einer der zuvor benannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Förderwagens sowie mit zumindest einem gleissei- tigen Positionselement. Die Vorteile der erfindungsgemäßen rangiertechnischen Förderanlage entsprechen denjenigen des erfindungsgemäßen Förderwagens, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen rangiertechnischen Förderanlage kann das zumindest eine gleisseitige Positionselement grundsätzlich auf beliebige Art ausgebildet sein. Von Bedeu- tung hierbei ist lediglich, dass das jeweilige gleisseitige Positionselement bei Annäherung beziehungsweise Vorbeibewe ^¬ gung des Förderwagens den jeweiligen Näherungssensor des Förderwagens derart auslöst beziehungsweise aktiviert, dass die ^¬ ser ein Detektions-Signal ausgibt, d.h. das gleisseitige Po- sitionselement detektiert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen rangiertechnischen Förderanlage ist das zumindest eine gleisseitige Positionselement beziehungsweise zu- mindest eines der gleisseitigen Positionselemente als Metall ^¬ blech ausgebildet. Hierbei handelt es sich vorteilhafterweise um eine einfache, zugleich jedoch zuverlässige und robuste Art der Ausführung der gleisseitigen Positionselemente. Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße rangiertechnische För deranlage auch derart weitergebildet sein, dass die rangier ^¬ technische Förderanlage eine Mehrzahl von sowohl in Schienen längsrichtung als auch in Schienenquerrichtung jeweils versetzt zueinander angeordneten gleisseitigen Positionselementen aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass aufgrund des Ver satzes der gleisseitigen Positionselemente in Schienenlängs ^¬ richtung eine Bestimmung der Position des Förderwagens an verschiedenen Orten beziehungsweise Positionen des von dem Förderwagen befahrenen Gleisabschnitts ermöglicht wird. Auf ^¬ grund des Versatzes der gleisseitigen Positionselemente in Schienenquerrichtung ist es hierbei weiterhin möglich, dass durch die einzelnen gleisseitigen Positionselemente unterschiedliche Näherungssensoren des Förderwagens ausgelöst wer den. Hierdurch wird somit auch im Falle einer Mehrzahl gleis seifiger Positionselemente auf einfache und robuste Art und Weise eine eindeutige Bestimmung der Position des Förderwa ^¬ gens ermöglicht. Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße rangiertechnische För ^¬ deranlage auch derart ausgestaltet sein, dass sie eine stati ^¬ onäre Steuereinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, die Position des zumindest einen Förderwagens unter Berücksichti ^¬ gung zumindest eines Detektions-Signals des zumindest einen Näherungssensors des jeweiligen Förderwagens zu bestimmen.

Mittels der stationären Steuereinrichtung, die der teilweisen oder vollständigen Steuerung der rangiertechnischen Förderanlage oder auch der gesamten Rangieranlage, deren Bestandteil die rangiertechnische Förderanlage ist, dienen kann, ist es somit möglich, den zumindest einen Förderwagen unter Berücksichtigung zumindest eines Detektions-Signals des zumindest einen Näherungssensors des jeweiligen Förderwagens zu bestim ^¬ men. Neben einer unmittelbaren Berücksichtigung des jeweiligen Detektions-Signals selbst ist es hierbei auch möglich, dass seitens der stationären Steuereinrichtung eine Information in Bezug auf das Auftreten eines entsprechenden Detekti- ons-Signals sowie gegebenenfalls des Zeitpunkts des Auftre ^¬ tens desselben berücksichtigt wird.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen rangiertechnischen Förderanlage ist die stationäre Steuereinrichtung ausgebildet, die Position des zumindest einen Förderwagens unter weiterer Berücksichtigung von Messdaten eines dem jeweiligen Förderwagen zugeordneten gleisseitigen Wegimpulsgebers zu bestimmen. Dies ist insbe ^¬ sondere für solche Fälle vorteilhaft, in denen es allein an ^¬ hand des zumindest einen Detektions-Signals des zumindest ei ^¬ nen Näherungssensors nicht möglich ist, die Position des je- weiligen Förderwagens eindeutig zu bestimmen. Durch einen entsprechenden gleisseitigen Wegimpulsgeber, der in der Regel für sich allein nicht die für einen dauerhaften Betrieb der Förderanlage erforderliche Positionsgenauigkeit aufweist, ist es hierbei möglich, zu entscheiden, welches von mehreren gleisseitigen Positionselementen von einem Näherungssensor detektiert worden ist. Durch eine Kombination von Informatio ^¬ nen des jeweiligen Näherungssensors sowie des gleisseitigen Wegimpulsgebers wird somit eine eindeutige und zugleich prä ^¬ zise Bestimmung der Position des Förderwagens ermöglicht.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei ^¬ spielen näher erläutert. Hierzu zeigt

Figur 1 in einer ersten schematischen Skizze ein ers- tes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen rangiertechnischen Förderanlage mit einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Förderwagens und Figur 2 in einer zweiten schematischen Skizze ein

zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsge ^¬ mäßen rangiertechnischen Förderanlage mit ei- zweiten Ausführungsbeispiel des erfin dungsgemäßen Förderwagens .

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Figuren gleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Figur 1 zeigt in einer ersten schematischen Skizze ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen rangiertechnischen Förderanlage mit einem ersten Ausführungsbeispiel des erfin ^¬ dungsgemäßen Förderwagens. Dargestellt ist ein Gleis 10, bei dem es sich im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels um ein Richtungsgleis einer Ablaufanläge handeln soll.

Entlang beziehungsweise innerhalb des Gleises 10 kann sich ein Förderwagen 20 bewegen, der in der Darstellung der Figuren lediglich schematisch angedeutet ist. So verfügt der För- derwagen 20 neben den angedeuteten Komponenten selbstverständlich über weitere Bestandteile, die in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind und bei ^¬ spielsweise eine Bewegung des Förderwagens 20 entlang des Gleises 10 sowie das Fördern von Güterwagen überhaupt erst ermöglichen.

Um im Rahmen einer Steuerung der rangiertechnischen Förderanlage eine präzise Bestimmung der Position des Förderwagens 20 zu ermöglichen, weist dieser einen Näherungssensor 30 auf, der über eine Kommunikationsverbindung 40 an eine elektronische Verarbeitungseinrichtung 50 des Förderwagens 20 angebunden ist. Die elektronische Verarbeitungseinrichtung 50 ist weiterhin mit einer Kommunikationseinrichtung 60 verbunden, die zur drahtlosen Informationsübertragung ausgebildet ist. Im Gleis 10 beziehungsweise entlang desselben sind gleissei ^¬ tige Positionselemente 70, 71, 72 und 73 angeordnet, die bei ^¬ spielsweise als Metallbleche ausgeführt sein können. Sofern nun der Förderwagen 20 bei seiner Bewegung entlang des Glei- ses 10 eines der gleisseitigen Positionselemente 70, 71, 72, 73 passiert, wird in dem Moment, in dem beispielsweise das gleisseitige Positionselement 71 durch den Näherungssensor 30 erfasst wird, von dem Näherungssensor 30 ein Detektions- Signal ausgegeben. Dieses wird über die Kommunikationsverbin- dung 40 an die elektronische Verarbeitungseinrichtung 50 übermittelt, welche daraufhin über die Kommunikationseinrichtung 60 eine entsprechende Positionsinformation - gegebenenfalls verbunden mit einer zugehörigen Zeitangabe - funkba ^¬ siert an eine stationäre Steuereinrichtung 80 überträgt.

Hierzu verfügt die stationäre Steuereinrichtung 80 über eine stationäre Kommunikationseinrichtung 90, die zum funkbasierten Empfang der Positionsinformation beziehungsweise von Nachrichten, welche die Positionsinformation beinhalten, ausgebildet ist. Die Positionsinformation selbst kann beispiels- weise aus einer eindeutigen Kennung des Näherungssensors 30 bestehen oder eine solche umfassen, in welchem Fall seitens der stationären Steuereinrichtung 80 eine Unterscheidung von solchen Signalen möglich ist, die sie von Näherungssensoren anderer Förderwagen empfängt. Im Ergebnis steht der stationä- ren Steuereinrichtung 80 somit eine Information dahingehend zur Verfügung, dass sich der Förderwagen 20 im Bereich eines der gleisseitigen Positionselemente 70, 71, 72 oder 73 auf ^¬ hält beziehungsweise dieses soeben oder zu dem in der Positi ^¬ onsinformation angegebenen Zeitpunkt passiert hat.

Um in allen auftretenden betrieblichen Situationen nicht nur Informationen darüber zu haben, dass der Näherungssensor 30 eines der gleisseitigen Positionselemente 70, 71, 72 oder 73 erfasst hat, sondern das betreffende gleisseitige Positions- element auch eindeutig identifizieren zu können, kann die stationäre Steuereinrichtung 80 beispielsweise von einem in der Figur 1 nicht dargestellten Wegimpulsgeber, der anhand eines Förderseils des Förderwagens 20 dessen Position ermit- telt, zusätzliche Messdaten empfangen. Auch wenn die betref ^¬ fenden Messdaten für sich allein genommen eine Bestimmung der Position des Förderwagens 20 nicht mit ausreichender Genauig ^¬ keit ermöglichen, so sind diese dennoch geeignet, in der je ^¬ weiligen Situation festzulegen, welches der gleisseitigen Po- sitionselemente 70, 71, 72 oder 73 durch den Näherungssensor 30 detektiert worden ist. In der Folge ist hierbei gegebenen ^¬ falls zusätzlich eine Kalibrierung des Wegimpulsgebers anhand von Detektions-Signalen des Näherungssensors 30 möglich. Figur 2 zeigt in einer zweiten schematischen Skizze ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen rangiertechnischen Förderanlage mit einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Förderwagens . Im Unterschied zu Figur 1 weist der Förderwagen 20 gemäß Fi ^¬ gur 2 vier in Schienenquerrichtung versetzt zueinander angeordnete Näherungssensoren 31, 32, 33 und 34 auf, die jeweils über Kommunikationsverbindungen 41, 42, 43 beziehungsweise 44 an die elektronische Verarbeitungseinrichtung 50 kommunikati- onstechnisch angebunden sind. Ein weiterer Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 besteht darin, dass im Be ^¬ reich des Gleises 10 Näherungssensoren 31, 32, 33 und 34 angeordnet sind, die nicht nur in Schienenlängsrichtung, sondern darüber hinaus auch in Schienenquerrichtung jeweils ver- setzt zueinander angeordnet sind. Dabei sind die gleisseiti ^¬ gen Positionselemente 74, 75, 76 und 77 gerade derart in Schienenquerrichtung zueinander versetzt beziehungsweise gestaffelt angeordnet, dass der Näherungssensor 31 durch das gleisseitige Positionselement 74, der Näherungssensor 32 durch das gleisseitige Positionselement 75, der Näherungssen ^¬ sor 33 durch das gleisseitige Positionselement 76 und der Nä ^¬ herungssensor 34 durch das gleisseitige Positionselement 77 ausgelöst wird, während die Näherungssensoren 31, 32, 33, 34 durch die jeweils anderen gleisseitigen Positionselemente 74, 75, 76 beziehungsweise 77 jeweils nicht beeinflusst werden. Dies hat zur Folge, dass anhand eines von einem der Nähe ^¬ rungssensoren 31, 32, 33 oder 34 ausgelösten Detektions- Signals eine eindeutige Bestimmung der Position des Förderwa- gens 20 möglich ist. Sofern beispielsweise seitens des Nähe ^¬ rungssensors 32 ein Detektions-Signal ausgegeben wird, so kann hieraus seitens der elektronischen Verarbeitungseinrichtung 50 und/oder der stationären Steuereinrichtung 80 eindeutig und unzweifelhaft gefolgert werden, dass sich der Förder- wagen 20 im Bereich des gleisseitigen Positionselements 75 befindet .

Der anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele beschriebene erfindungsgemäße Förderwagen sowie die zugehörige rangier- technische Förderanlage weisen insbesondere den Vorteil auf, dass sie eine zuverlässige Bestimmung der Position des jewei ^¬ ligen Förderwagens ermöglichen, wobei die rangiertechnische Förderanlage zugleich vergleichsweise einfach und damit kos ^¬ tengünstig zu realisieren ist. Ursächlich hierfür ist, dass der zumindest eine Näherungssensor auf dem jeweiligen Förderwagen selbst angeordnet ist, wodurch im Bereich des Gleises vorteilhafterweise lediglich passive Elemente in Form der gleisseitigen Positionselemente benötigt werden. Hierdurch werden einerseits die Kosten für entsprechende Leitungen be- ziehungsweise Kabel und deren Verlegung eingespart; anderer ^¬ seits können sich auch aufgrund der vereinfachten Montage entsprechender gleisseitiger Positionselemente weitere Einsparungen an Aufwänden und Kosten ergeben.