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Verfahren zur Absteuerung bewegter Objekte, insbesondere Seilbahnen
Bei der Verwendung von Digitalkopierwerken für bewegte Objekte, insbesondere Seilbahnen, ergibt sich das Problem der geschwindigkeitsabhängigen Absteuerung, Um die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe und ihre erfindungsgemässe Lbsung besser verständlich zu machen, seien im nachfolgenden zunächst die prinzipiellen Grundprobleme, u. zw. am Beispiel einer Pendelseilbahn, näher erläutert.
Die Absteuerung des Antriebes erfolgt bei der Pendelseilbahn durch ein Kopierwerk in einem Punkt (Absteuerpunkt A), dessen Abstand (sm) vom Regelhaltepunkt durch die zulässige Maximalgeschwindig-
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mit vm = Maximalgeschwindigkeit ist
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Setzt man tm aus Gleichung (2) in Gleichung (1) ein, so erhält man
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Analog gilt für jede andere Geschwindigkeit Vx < vm :
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Naturgemäss ist auch Sx < sm, d. h., die Bahn kommt bei kleinerer Geschwindigkeit viel früher zum Stillstand, wenn sie beim gleichen Absteuerpunkt zu bremsen beginnt, wie bei Maximalgeschwindigkeit.
Aus Sicherheitsgründen hat jede Bahn für das letzte Wegstück (zirka 10 m) einen Schleichweg mit zirka 0, 3 m/sec Schleichgeschwindigkeit zu durchlaufen, sie wird also nicht bis v= 0, sondern bis v= 0, 3 m/sec abgebremst. Das bedeutet also, dass es bei kleineren Betriebsgeschwindigkeiten zu be-
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deutenden Schleichwegverlängerungen kommt, die Zeit und damit Geld kosten.
Es besteht also der Wunsch, die Lage des Absteuerpunktes immer so festzulegen, dass der Absteuervorgang beim gleichen Punkt beendet ist, wie bei Höchstgeschwindigkeit.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absteuerung bewegter Objekte, insbesondere Seilbahnen, die mit verschiedenen frei wählbaren Geschwindigkeiten-v-fahren können, aber einefestgesetzte Maximalgeschwindigkeit-v-haben und die mit durch Regelung konstant gehaltener Bremsverzöge- rung-b-gebremst werden, das diese Forderungen erfüllt, u.
zw. erfindungsgemäss dadurch, dass als Bremsbeginn für das bewegte Objekt ein Punkt-A-der Fahrstrecke bestimmt wird, der gegenüber jenem Punkt-A-, bei welchem der Bremsbeginn bei Maximalgeschwindigkeit einsetzt, um einen
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Betragder Wegstrecke bestimmt wird, die das Objekt, ausgehend von einem bestimmten, frei wählbaren Punkt - K-der Fahrstrecke, in einer vorgegebenen Zeiteinheit durchläuft.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens werden bei einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die mit einem Kopierwerk zur Nachbildung der Fahrstrecke ausgerüstet ist, erfindungsgemäss zur Bestimmung der Istgeschwindigkeit und zur Bildung des Wertes-sv--Zähleinrich- tungen für den Weg und Zähleinrichtungen für die Zeit vorgesehen, die durch Torschaltungen freigebbar und sperrbar sind, wobei die Torschaltungen ihrerseits durch das Durchlaufen den Punkten-K und Ader Wegstrecke entsprechender Punkte am Kopierwerk durch das bewegte Objekt bzw. durch die Zustände der Zähler selbst beeinflussbar sind.
Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden 2 Zähleinrichtungen für den Weg vorgesehen, die jede einen der maximal erforderlichen Wegstrecke für die Absteuerung des bewegten Objektes
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in einem wählbaren Massstab entspricht, weiters wird eine 1. Zähleinrichtung für die Zeit vorgesehen, die über ein Tor mit Impulsen gespeist wird, deren Zahl der Zeit proportional ist und deren Speicherinhalt der vorgegebenen Zeiteinheit entspricht, wobei diese 1. Zähleinrichtung für die Zeit nach Verbrauch ihres Speicherinhaltes Schliessbefehle für die Tore der beiden Zähleinrichtungen für den Weg und der 1. Zähleinrichtung für die Zeit abgibt, weiters weist die 1. Zähleinrichtung für den Weg ein weiteres Tor auf, welches durch das Durchlaufen des Punktes-A-am Kopierwerk geöffnet wird und diese 1.
Zähleinrichtung für den Weg mit Impulsen speist, deren Anzahl der durchlaufenen Wegstrecke entspricht, weiters ist eine 2. Zähleinrichtung für die Zeit vorgesehen, die über ein Tor, welches nach dem Auffüllen der 1. Zähleinrichtung für den Weg öffnet, mit Impulsen gefüllt wird, deren Zahl zeitproportional ist und deren Speicherinhalt der Zeit entspricht, die erforderlich ist, um die durch den wählbaren Massstab für die wegabhängigen Impulse definierte Wegeinheit mit der Maximalgeschwindigkeit zu durchlaufen, wobei diese 2. Zähleinrichtung für die Zeit nach jedem Auffüllen einen Impuls über ein Tor der 2. Zähleinrichtung für den Weg, das nach dem Auffüllen der 1. Zähleinrichtung für den Weg geöffnet wird, in die 2. Zähleinrichtung für den Weg abgibt, wobei die 2.
Zähleinrichtung für den Weg nach Verbrauch ihres Speicherinhaltes den Absteuerbefehl gibt.
Selbstverständlich kann durch Vergrösserung der Anzahl der Impulse/Wegeinheit der Abstand des frei wählbaren Punktes-K-auf der Fahrstrecke vom Absteuerpunkt-A--verkleinert werden.
Zum besseren Verständnis sei das erfindungsgemässe Verfahren an Hand einer mathematischen Ableitung näher erläutert.
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muss dieser Absteuerpunkt- gegenüber dem Regelhaltepunkt um den Betrag Sv = Sj -sSx verschoben werden, wobei--s- die Wegverkürzung bedeutet, um die der Absteuerpunkt gegen den Regelhaltepunkt verschoben wird.
Mit den Gleichungen (3) und (4) erhält man
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Damit diese Gleichung mit den Mitteln der digitalen Rechentechnik gelöst werden kann, wird sie etwas umgeformt :
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und schliesslich :
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Diese Gleichung (6) soll nun diskutiert werden. Betrachtet man den ersten Teil, also
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so erkennt man, dass das erste Glied-s-entspricht und das zweite Glied sich aus der Konstanten m v v
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:notwendig ist, um den Weg-s-mit der konstanten Geschwindigkeit --v-- zu durchmessen, denn m m
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Werden einem Zähler (Hauptzähler), dessen Speicherinhalt dem maximalen Weg--sm-- entspricht, lurch eine Zeit, die-tm- (7) entspricht, aus der Geschwindigkeit-vx-abgeleitete Impulse zugeführt, ;
0 ist am Schluss dieser Kontrollperiode der Restinhalt des Zählers
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Der zweite Teil der Gleichung (6) muss etwas umgeformt werden. Es ist
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Multipliziert und dividiert man diese Gleichung (8) mit-v-, so erhält man : m
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Nimmt man also einen zweiten Zähler gleicher Ausführung, wie oben beschrieben und multipli-
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- ergibt. Praktisch geschieht dies folgendermassen :
Die Zeit wird am einfachsten von der Netzfrequenz abgeleitet. Wird die Netzspannung ohne Sieung gleichgerichtet, so erhält man 100 Halbimpulse je Sekunde.
Diese Impulse werden einem Im-
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Beschickt man nun einen Zähler mit dem Restinhalt-s,-mit diesen Teilerimpulsen, so erhält man die Zeit denn es ist :
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und
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Da der Hauptzähler in dieser Zeit mit Vx weiterläuft, wird vom zweiten Zähler ein Impuls abgegeben, wenn die Zeit-t-abgelaufen und der Weg
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durchgelaufen ist.
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Beim Absteuerpunkt wird zuerst der erste Zähler auf die geschwindigkeitsabhängigen Impulse ge- schaltet und gibt am Ende seiner Speicherfähigkeit den Freigabeimpuls für den zweiten Zähler ab. Bis zu diesem Zeitpunkt hat die Bahn, vom Absteuerpunkt gerechnet, den Weg
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zurückgelegt.
Der zweite Zähler zählt nun die Zeit, die vergehen würde, wenn der Inhalt des zweiten Zählers mit Impulsen der Maximalgeschwindigkeit ausgezählt würde, also die Zeit
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In dieser Zeit legt die Bahn aber den Weg,
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zurück und da sich dieser Weg zu -S1- addiert, hat die Bahn den Weg
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zurückgelegt, womit die Anordnung den gestellten Anforderungen entsprochen hat.
Der Aufbau der der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dienenden Einrichtungwird im folgenden näher beschrieben.
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b) Sobald der Absteuerpunkt für die Maximalgeschwindigkeit sm = 200 m vor dem Endpunkt erreicht ist, wird die zweite Torschaltung --t12 von z1 -- allein geöffnet und die restlichen 60 Impulse herausgezählt. Die Bahn hat sich dabei dem Endpunkt auf 200 bis 60 = 140 m genähert.
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chert sind, werden 60#5 = 300 Zeitimpulse benötigt, was 6 sec entspricht, da ja für 1 sec 50 Impul- se benötigt werden. In 6 sec legt aber die Bahn bei der Geschwindigkeit Vx = 7 m/sec noch 6#7 = 42 m zurück.
Sobald-z-voll ist, gibt er den Absteuerimpuls ab, so dass die Bahn also 200-60-42=98 m vor dem Zielpunkt abgesteuert wird. Dieser Wert ergibt sich aber auch aus der Rechnung, da ja
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ist. Damit hat also die Einrichtung die an sie gestellte Aufgabe erfüllt.
Die weitere Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand der Zeichnungen, in der Fig. 1 die Absteuerkennlinien für die Maximalgeschwindigkeit-vrr-und eine beliebige Geschwindigkeit --vx-- gemäss den Gleichungen (--3--) und (--4--) darstellen, u.zw. zeigt Kurve --a-- das Verhalten bei Maximalgeschwindigkeit (10 m/sec), Kurve --b-- die Absteuerung bei kleinerer Geschwindigkeit (7 m/sec) ohne
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Regelung (Absteuerpunkt-A-).
In Fig. 2 ist das Prinzipschaltbild des elektronischen Zählwerkes dargestellt, wobei --K-- den Kon-
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mit-z., z., z und z.-bezeichnet. Die Zähler-zl(Auffüllung seines Speicherinhaltes) einen Impuls tuber-tan den Zähler --z2-- ab. Die genauere Erläuterung dieser Vorgänge kann besser mit Hilfe der Eig. 3 erfolgen.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm über die Folge der einzelnen Impulsphasen bei den Zählern, wobei jene Schaltgruppen, die beider entsprechenden Phase nicht mitwirken, strichliert gezeichnet sind und durch die Schraffierung der Zähler ausserdem angezeigt wird, wie weit der Speicherinhalt in den einzelnen Phasen bereits ausgenutzt ist.
In der ersten Phase, bei Erreichen des Punktes-K-, werden die Zähler-zu und zo- mit Weg-
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beispielsweise 50 Impulsen/sec. Sobald der Speicherinhalt des Zählers --z3-- aufgebraucht ist (die Anzahl der eingelaufenen Zeitimpulse gleich dem Speicherinhalt ist), werden von ihm die Torschaltun- s v
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