DD211764B1

DD211764B1 - Anordnung zur steuerung von gleisbremsen

Info

Publication number: DD211764B1
Application number: DD24514882A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Talke; Wolfgang Becker; Peter Flemming
Original assignee: Deutsche Reichsbahn
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1987-05-27
Also published as: DD211764A1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung von Gleisbremsen, insbesondere leichten einzelnen Dreikraftbremsen im Sammelbereich von Gefällebahnhöfen und in Gefälleabschnitten geringer Neigung von Richtungsgleisen sonstiger Ablaufanlagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Anordnungen zur Steuerung von Gleisbremsen bekannt, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit ablaufender Wagen die Bremsstellung oder die Lösestellung der Gleisbremsen auslösen.

So ist eine Anordnung bekannt, bei der mit einer kontinuierlich arbeitenden Geschwindigkeitsmeßeinrichtung Löse- oder Bremsbefehle dann erteilt werden, wenn der ablaufende Wagen die an dieser Stelle erforderliche Geschwindigkeit erreicht hat.

Der Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß für die kontinuierliche Geschwindigkeitsmeßeinrichtung in Form eines Doppler-Radargerätes für einzelne und unabhängig voneinander gesteuerte kleine Gleisbremsen ein hoher technischer Aufwand erforderlich ist.

Weiterhin ist eine Anordnung bekannt, bei der vor der Gleisbremse ein durch das ablaufende Wagenrad beeinflußbarer Kontakt in einer Steuereinrichtung eine konstante Bremszeit der Gleisbremse auslöst. Wagen mit hoher Geschwindigkeit werden, da sie die Bremse zeitlich eher erreichen, stärker gebremst als Wagen mit geringer Geschwindigkeit. Da jedoch die Anpassung an ein bestimmtes Geschwindigkeitsintervall nur durch den Abstand des Kontaktes bis zur Bremse festgelegt ist, ergibt sich bei dieser Anordnung der Nachteil, daß ein anderes gewünschtes Intervall während des Betriebes nicht möglich ist. Weiterhin besteht die Gefahr des Festbremsens von Waren, deren Häufigkeit mit geringerer Gleisneigung größer wird, was den Anwendungsumfang der Anordnung wesentlich auf Gleise mit einer Neigung von 10o/oo einschränkt.

Weiterhin ist bekannt, eine für jede Achse mittels einer Kurzzeitmeßstrecke ermittelten Geschwindigkeitsinformation für Brems- und Lösebefehle einzelner oder mehrerer kleiner Gleisbremsen zu verarbeiten. Hiermit ist aber nur eine grobe Abstufung des Bremsvorganges möglich, was für niedrigere, etwa Schrittgeschwindigkeit entsprechenden Bereichen zu unzulässig hohen Toleranzen der Auslaufgeschwindigkeit führt.

Für die Steuerung von zu Gruppen zusammengefaßten kleinen Gleisbremsen ist eine ähnliche Anordnung bekannt, die Befehle für „Bremsen", „teilweises Bremsen" und „Lösen" erteilt, wobei beim Befehl für „teilweises Bremsen" nur ein Teil der Bremsengruppe oder nur eine einzige Bremse in der Bremsstellung verbleibt.

Alle bekannten Anordnungen zur Steuerung von kleinen Gleisbremsen sind für eine Mehrzahl von Bremsen ausgelegt. Der gleiche Aufwand für die Steuerung ergäbe sich aber für die Betätigung von einer einzelnen kleinen Gleisbremse, die an sich im Sammelbereich von Richtungsgleisen günstig zu installieren wären, jedoch wegen des relativ hohen Steuerungsaufwandes bisher unrentabel ist.

Darüber hinaus erreicht keine der bekannten Anordnungen eine für die im Sammelbereich von Richtungsgleisen erforderliche geringe Ablaufgeschwindigkeit notwendige enge Toleranz der Auslaufgeschwindigkeit.

Weiterhin wurde eine Anordnung zur Steuerung vorgeschlagen, die aus einer von der Bremse angeordneten und einen Rechteckimpuls erzeugende Kurzzeitmeßstrecke, einem die Impulsdauer in eine geschwindigkeitsproportionale Spannung umformenden Ingegrator, zwei diese Spannung mit vorgegebenen, den Löse- und Bremsgeschwindigkeiten äquivalenten Spannungen vergleichende Komperatoren sowie Zeitgliedern besteht. Diese Anordnung ist aber nur für Gleise mit starkem Gefälle ausreichend genau anwendbar, da die auftretenden Fehler durch die Neigung kompensiert werden. In Gleisen geringer Neigung ist die Anwendung ideser Anordnung ausgeschlossen, da zu häufige Festbremsungen und Stillstände sowie ebenfalls zu häufig unzulässig hohe Auslaufgeschwindigkeiten vorkommen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, für den Ablauf von Wagen im Sammelbereich von Richtungsgleisen von Gefällebahnhöfen und in sonstigen Richtungsgleisen von Ablaufanlagen mit einzelnen kleinen Gleisbremsen mit Sicherheit die erforderliche Auslaufgeschwindigkeit bei Einhaltung der zulässigen Toleranz zu erreichen und dabei die Gefahr von Festbremsungen und die Überschreitung der zulässigen Auflaufgeschwindigkeit völlig auszuschließen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Steuerung von einzelnen Gleisbremsen, bestehend aus je einer vor der jeweiligen Gleisbremse angeordneten, einem Rechteckimpuls erzeugenden Kurzzeitmeßstrecke, einem Integrator und einem Komparator sowie Zeitgliedern zu schaffen, die vorhandene Mängel bekannter Anordnungen, u.a.

— den hohen technischen Aufwand zur Geschwindigkeitsmessung und -steuerung

— die nicht mögliche Variation der Auslaufgeschwindigkeit

— Festbremsungen und Stillstände in Richtungsgleisen geringer Neigung

— unzulässig hohe Toleranzen der Auslaufgeschwindigkeiten und

— zu hohe Auslaufgeschwindigkeiten, die zur Überschreitung der zulässigen Auflaufgeschwindigkeit auf bereits stehende Wagen führen,

beseitigt, indem mit geringem technischen Aufwand variable geschwindigkeitsgesteuerte Bremsenzeiten sowie durch äußere Einstellhandlungen auf einfache Weise Änderungen der Auslaufgeschwindigkeit in weiten Grenzen möglich sind.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, indem einem aus einer Konstantstromquelle und einem Kondensator bestehenden, eine umgekehrt geschwindigkeitsproportionale Meßspannung erzeugenden Integrator eine Sperrzeitschaltung und ein Speicherkondensator mit einer nach einer zeitlichen Exponentialfunktion abfallender Meßspannung, ein einziger mit der Meßspannung angesteuerter Komparator sowie ein durch den Rechteckimpuls angesteuerter, nach Ablauf der Messung sich über eine Konstantstromsenke zeitlich linear entladender Kondensator nachgeordnet ist, wobei die längste Entladezeit der Vergleichsspannung so festgelegt ist, daß unter Berücksichtigung des Abstandes der Kurzzeitmeßstrecke bis zur Gleisbremse, der Reaktionszeit der Bremse und der Bremsenlänge für eine bestimmte Geschwindigkeit gerade die volle Bremsenlänge von der gemessenen Achse benutzbar ist.

Es wurde gefunden, daß die Meß- und Vergleichsspannung durch die entsprechende Bemessung der Bauelemente so verläuft, daß die gesteuerte Zeit von der Betätigung der Kurzzeitmeßstrecke bis zum Lösen der Bremse immer umgekehrt proportional der gemessenen Geschwindigkeit ist. Jede höhere Geschwindigkeit erzeugt eine Spannung, die stets unterhalb der Vergleichsspannung liegt und damit die ständige Bremsstellung der Bremse bewirkt.

Jede niedrigere Geschwindigkeit erzeugt durch die Identität von Vergleichsspannung und Meßspannung bei kürzeren Zeiten auch geringere Bremswirkungen, die ab einer bestimmten Grenze die Lösestellung der Bremse zur Folge hat.

Die Einstellung der geforderten Auslaufgeschwindigkeit wird in einfacher Weise nur durch ein Verändern des Anfangswertes der Komperatorvergleichsspannung bewirkt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert

Es zeigen:

Fig. 1: eine teilweise dargestellte Anordnung mit Gleisbremse und Kurzzeitmeßstrecke Fig. 2: eine Anordnung der elektronischen Steuereinrichtung

Fig.3: ein grundsätzliches Schema des zeitlichen Verlaufes der Meß- und Vergleichsspannungen.

Die Figur 1 zeigt die schematische Anordnung von Kurzzeitmeßstrecken 1 vor einzelnen Gleisbremsen 2. Der Abstand a muß mindestens so lang gewählt werden, daß die Auslösung eines Meßimpulses durch einen Wagen 3 in der Kurzzeitmeßstrecke 1 bei gelöster Gleisbremse 2 und bei höchster zulässiger Einlaufgeschwindigkeit eine sichere Bremswirkung beim Einlauf der betreffenden Achse in der Gleisbremse 2 erzielt wird. Der Abstand с zwischen den Kurzzeitmeßstrecken 1 muß zweckmäßig stets größer sein als der längste Achsabstand einzeln ablaufender Wagen 3, wobei die Bremslänge b maximal 10% und 20% des Abstandes с betragen soll.

Die Figur 2 zeigt die Anordnung der elektronischen Steuerung. Über einen Eingang E gelangt der von der Kurzzeitmeßstrecke 1 bei einer Achsüberrollung erzeugte Meßimpuls zur galvanischen Trennung an ein Relais 4 und betätigt dort einen Kontakt K, der den jetzt positiven Impuls sowohl an einen Integrator 6 als auch an eine Vergleichsspannungsquelle 7 legt. Über eine an sich bekannte Konstantstromquelle wird ein Kondensator C1 auf die Meßspannung linear aufgeladen, wobei die Spannung gleichzeitig über einen Transistor T, und seine Basis-Emitter-Spannung vermindert auf einen Speicherkondensator C₂ übertragen wird.

Der Speicherkondensator C2 und ein Widerstand R₂ bestimmen den zeitlichen exponentiellen Verlauf der Meßspannung am invertierenden (-) Eingang eines Komparators 8.

In wesentlich kürzerer Zeit wird der Kondensator C1 über eine Sperrzeitschaltung 5 entladen und mit dieser Spannung über eine an sich bekannte logische Schaltung das positive Potential P für die umgekehrt geschwindigkeitsproportionale Sperrzeit abgetrennt. Als eine logische Bedingung für die Sperrzeitschaltung 5 wurde gefunden, daß keine Zu- oder Abschaltung des positiven Potentials während der Schließzeit des Kontaktes K erfolgt sowie daß die der Sperrzeit entsprechende Durchlauf länge des Ablaufes immer größer als der Drehgestellachsabstand mehrachsiger Wagen und immer kleiner als der innere Achsabstand zweiachsiger Wagen ist.

In der Vergleichsspannungsquelle 7 wird, gesteuert durch die Vorderflanke des Achsimpulses, eine über den Widerstand R1 einstellbare Anfangsvergleichsspannung auf einen Speicherkondensator C2 geschaltet. Mit der Hinterflanke des Achsimpulses beginnt die zeitlich völlig lineare Entladung dieses Speicherkondensators C2 über eine Konstantstromsenke. Dieser Spannungsverlauf gelangt über einen Widerstand R3 unmittelbar zu dem nicht invertierenden (+) Eingang des Komparators Eine höhere Spannung am (-) Eingang des Komparators 8 liefert eine negative Spannung an den Anschluß A und ist als „Lösestellung" definiert. Eine höhere Spannung am (+) Eingang des Komparators 8 liefert eine positive Spannung an den Anschluß A und ist als „Bremsstellung" definiert.

Die Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf von Meß- und Vergleichsspannungen am Eingang B der Meßspannung und am Ausgang F der Vergleichsspannung in der Figur 2. Dabei stellen die ausgezogene Kurve die Vergleichsspannung und die gestrichelte Kurve die verschiedenen Meßspannungen dar. Die Spannungen U entsprechen Meßspannungen nach Beendigung der Achsüberrollung der Kurzzeitmeßstrecke 1. Der Verlauf der Vergleichsspannung ist ab dem Ende des Achsimpulses für alle dargestellten Meßspannungsverläufe identisch. Die Spannung U₀ bewirkt die sofortige Lösestellung, die Spannung U_m die Lösestellung unmittelbar am Einlauf des Rades in die Gleisbremse 2, die Spannung U_mia die Lösestellung noch während des Raddurchlaufes und die Spannung U₁₇₁Br gerade keine Lösestellung mehr.

Dabei ist t_m die Zeit für die Achsüberrollung der Meßlänge 5 der Kurzzeitmeßstrecke 1 und mit der Dauer des Achsimpulses identisch.

Die Zeit t_Brmin ist die kleinste noch wirksame Bremszeit, während t_8rmax die maximale Bremszeit für die entsprechend der vorhandenen Bremsarbeit höchste zulässige Geschwindigkeit ist, bei der eine untere Grenze der eingestellten Auslaufgeschwindigkeit noch nicht unterschritten wird.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Anordnung der Steuerung von Gleisbremsen, insbesondere leichten Dreikraftbremsen, im Sammelbereich von Gefällebahnhöfen und in Gefälleabschnitten geringer Neigung von Richtungsgleisen sonstiger Ablaufanlagen, mit vorder Gleisbremse angeordneter und einen Rechteckimpuls erzeugender Kurzzeitmeßstrecke, einem die Impulsdauer in eine geschwindigkeitsproportionale Spannung umformenden Integrator, einem diese Spannung mit vorgegebenen den Löse- und Bremsgeschwindigkeiten äquivalenten Spannungen vergleichender Komparator sowie Zeitgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß einem aus einer Konstantstromquelle und einem Kondensator (C 1) bestehenden, eine umgekehrt geschwindigkeitsproportionale Meßspannung erzeugenden Integrator (6) eine Sperrzeitschaltung (5) und ein Speicherkondensator (C2) mit einer nach einerzeitlichen Exponentialfunktion abfallenden Meßspannung, ein einziger mit der Meßspannung angesteuerter Komparator (8) sowie ein durch den Rechteckimpuls angesteuerter, nach Ablauf der Messung sich über eine Konstantstromsenke zeitlich linear entladender Kondensator (C3) nachgeordnet sind, wobei die längste Entladezeit der Vergleichsspannung so festgelegt ist, daß unter Berücksichtigung des Abstandes (a) der Kurzzeitmeßstrecke (1) bis zur Gleisbremse (2), der Reaktionszeit der Gleisbremse (2) und der Bremsenlänge für eine bestimmte Geschwindigkeit gerade die volle Bremsenlänge (b) von der gemessenen Achse benutzbar ist.