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Verfahren und Einrichtung zum Steuern und Überwachen von Zählwerken,
insbesondere Achszählwerken für Eisenbahnanlagen Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren und Einrichtungen zum Steuern und überwachen von Zählwerken, insbesondere
Achszählwerken für Eisenbahnanlagen, mit zwei nur in einer Richtung weiterschaltbaren
Zählvorrichtungen gleicher Zählkapazität, von denen die eine für Einzählimpulse
und die andere für Auszählimpulse vorgesehen ist.
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Zählwerke werden bisher so betrieben, daß die Zählorgane normalerweise
in Ruhestellung sind und nur bei einem zu zählenden Impuls jeweils um einen Zählschritt
weitergeschaltet werden. Hierdurch ist bei Zählwerken mit zwei Zählorganen ein großer
Aufwand für Vergleichsschaltungen erforderlich, die bestimmte relative Stellungen
der Zählvorrichtungen zueinander, z. B. bei Achszählwerken die übereinstimmende
Stellung, überwachen. Beispielsweise muß bei Zählwerken mit elektronischen Umlaufzählern
oder 1-bit-Schieberegistern die Vergleichsschaltung an alle den einzelnen Zählschritten
zugeordnete Speicherstufen angeschlossen sein.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils wird erfindungsgemäß beim Steuern
und überwachen von Zählwerken mit zwei Zählvorrichtungen so verfahren, daß die Zählvorrichtungen
durch dauernd erzeugte Impulse gleichzeitig weitergeschaltet werden, wenn kein Zählimpuls
vorliegt, daß bei jedem Zählimpuls die der betreffenden Zählrichtung zugeordnete
Zählvorrichtung durch Hinzufügen eines zusätzlichen Schaltimpulses oder Unterdrücken
eines dauernd erzeugten Schaltimpulses gegenüber der anderen Zählvorrichtung um
einen Schritt verstellt wird und daß die Zählvorrichtungen nur bei einem Teil ihrer
Schrittstellungen, vorzugsweise nur in einer Stellung, Vergleichsschaltungen anschalten,
welche die übereinstimmung der Stellungen beider Zählvorrichtungen überwachen.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere für Zählwerke mit
elektronischen Zählvorrichtungen geeignet, da bei diesen durch das dauernde Umlaufen
kein Verschleiß eintritt. Ferner ist es besonders zweckmäßig, die Zählvorrichtungen
in an sich bekannter Weise in Impulstechnik auszuführen, bei der Impulse an nachgeschaltete
Einrichtungen jeweils nur bei Zustandsänderungen abgegeben werden. Als Speicherelemente
für die zu zählenden Impulse sind magnetische Speicherkerne, z. B. Transfluxoren,
besonders gut geeignet. Derartige Speicherelemente und damit ausgerüstete Zählvorrichtungen
werden als bekannt vorausgesetzt und sind nicht Gegenstand der Erfindung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand von drei in
der Zeichnung schematisch dargestellten Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens
erläutert.
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Fig. 1 und 2 zeigen Einrichtungen, bei denen durch jeden zu zählenden
Impuls ein zusätzlicher Schaltimpuls für die entsprechende Zählvorrichtung ausgelöst
wird; Fig.3 zeigt eine Einrichtung, bei der jeder zu zählende Impuls einen Schaltimpuls
unterdrückt.
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In Fig.1 erzeugt der Impulsgenerator T ständig Taktimpulse. Der Ausgang
dieses Generators ist mit dem Eingang eines sogenannten Impulsverteilers V verbunden,
der beispielsweise aus einer bekannten bistabilen Schaltung mit zwei Ausgängen besteht,
die abwechselnd je einen Impuls abgeben. Der rechte Ausgang ist über die Leitungen
10 und 20 mit den Steuereingängen der Zählvorrichtungen Z 1 und Z 2 verbunden. Der
linke Ausgang ist über die Leitungen 11 und 21 mit den Abfrageeingängen der
Zwischenspeicher S1 und S2 für Zählimpulse verbunden. Der Ausgang des Zwischenspeichers
S1 ist über die Leitung 13 mit dem Steuereingang der Zählvorrichtung Z 1 und der
Ausgang des Zwischenspeichers S 2 über die Leitung 23 mit dem Steuereingang der
Zählvorrichtung Z 2 verbunden. In die Leitungen 10 und 13 sowie 20 und 23 sind in
bekannter Weise Sperrzellen geschaltet, die verhindern, daß vom Impulsverteiler
Y kommende und für die Zählvorrichtungen Z 1 und Z 2 bestimmte Impulse in die Speicher
S 1 und S 2 und umgekehrt die von den Speichern S 1 und S 2 kommenden Impulse in
den anderen Zähler Z2 bzw. Z1 gelangen können. Die Zählvorrichtungen sind bekannte
Umlaufzähler,
z. B: elektronische 1-bit-Schieberegister, mit n unterschiedlichen Schrittstellungen,
wobei n größer als die maximal vorkommende Anzahl von Zählimpulsen gleicher Zählrichtung
ist.
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Es sei angenommen, daß die Zählvorrichtungen übereinstimmende Anfangsstellungen
haben und in den Zwischenspeichern kein Zählimpuls gespeichert ist. Die über die
Leitungen 11 und 21 an die Speicher S1 und S2 gegebenen: Abfrageimpulse bleiben
dann wirkungslos. Die Zählvorrichtungen werden durch die Impulse auf den Leitungen
10 und 20 mit der halben Impulsfolgefrequenz des Impulsgenerators gleichzeitig weitergeschaltet,
°Nach n Schaltimpulsen erreichen die Zählvorrichtungen ihre Endstellungen. Dabei
wird über die Ausgangsleitungen 12 und 22 je ein Impuls auf die ,Vergleichsschaltung
K, z. B. ein bekanntes Koinzidenzgatter, gegeben, das bei Koinzidenz dieser Impulse
öffnet und die Übereinstimmung der Stellungen beider Zählvorrichtungen meldet. Diese
Meldung wird für die Dauer eines Umlaufes der Zählvorrichtungen gespeichert und
bleibt bestehen, solange am Ende jedes Umlaufes erneut Koinzidenz der Impulse besteht.
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Wird jetzt beispielsweise über die Leitung 1 in den Zwischenspeicher
S1 ein Einzählimpuls gegeben, so löst der nächste Abfrageimpuls in diesem Speicher
einen Schaltimpuls aus: Dieser gelangt als zusätzlicher Schaltimpuls vom Ausgang
des Zwischenspeichers über die Leitung 13 auf den Steuereingang der Zählvorrichtung
Z l und verstellt diese gegenüber der Zählvorrichtung Z2 um einen Schritt in Vorwärtsrichtung.
Außerdem wird der dem gespeicherten Zählimpuls entsprechende Informationsinhalt
des Speichers S1 gelöscht. Durch die folgenden Impulse, die vom rechten Ausgang
des Impulsverteilers V über die Leitungen 10 und 20 auf die Steuereingänge der Zählvorrichtungen
gelangen, werden diese Vorrichtungen wieder gleichzeitig weitergeschaltet, wobei
die Zählvorrichtung Z1 der Zählvorrichtung Z2 immer um einen Schritt vorauseilt.
Durch das Vorauseilen der Zählvorrichtung Z I wird zuerst über die Leitung 12 und
erst beim folgenden Schaltimpuls. über die Leitung 22 ein Impuls an die Vergleichsschaltung
K gegeben: Es ist also keine Koinzidenz der Impulse auf diesen Leitungen vorhanden.
Die Vergleichsschaltung meldet daher, daß die Übereinstimmung der Stellungen beider
Zählvorrichtungen nicht mehr besteht.
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Wird jetzt über die Leitung 2 in den Zwischenspeicher S 2 ein Zählimpuls
gegeben, so wird beim Abfragen dieses Speichers ein zusätzlicher Schaltimpuls über
die Leitung 23 auf den Steuereingang der Zählvorrichtung Z 2 gegeben; die hierdurch
in Vorwärtsrichtung um einen Schritt verstellt wird. Die Zählvorrichtungen laufen
dann wieder synchron um und geben am Ende des Umlaufes gleichzeitig Impulse auf
die Vergleichsschaltung K.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel erfolgt die Steuerung der
Zählvorrichtungen und die Abfrage der Zwischenspeicher in gleicher Weise, wie sie
für Fig. 1 beschrieben wurde. Es ist lediglich angenommen, daß die Zählvorrichtungen
Z10 und Z20 in bekannter Weise aus mehreren gestaffelt geschalteten Umlaufzählern
bestehen. Hierbei ändert beispielsweise der erste Zähler bei jedem zugeführten Schaltimpuls
seine Stellung, während jeder Zähler einer nachgeordneten Staffel nur dann einen
Schaltimpuls zum Ändern seiner Stellung erhält, wenn der Zähler der vorgeordneten
Staffel einmal schrittweise alle vorgesehenen Schrittstellungen durchlaufen hat.
Die Verwendung derartiger Zählvorrichtungen hat bekanntlich den Vorteil, daß für
eine vorgegebene Zählkapazität von n Zählimpulsen weniger Speicherstufen als bei
einem 1-bit-Schieberegister erforderlich sind. Beispielsweise beträgt die Zählkapazität
bei p gestaffelt geschalteten Umlaufzählern mit je q Speicherstufen für je einen
Zählschritt, d. h. für insgesamt p - q Speicherstufen, qp Zählimpulse. In
Fig. 2 hat jede Zählvorrichtung Z10 und Z20 je p = 3 Umlaufzähler. Hat beispielsweise
jeder Umlaufzähler q = 2 Speicherstufen für je einen Zählschritt, so beträgt die
Zählkapazität 2s = 8 Impulse.
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Bei dem in Fig.3 dargestellten Beispiel werden sämtliche vom Impulsgenerator
erzeugten Impulse über die Leitungen 11 und 21 auf die Abfrageeingänge der Zwischenspeicher
S10 und S20 gegeben. Diese Abfrageimpulse werden von den Zwischenspeichern über
die Leitungen 13 und 23 als Schaltimpulse an die Steuereingänge der Zählvorrichtung
Z1 und Z2 weitergegeben, wenn kein Zählimpuls gespeichert ist: Wird in einen dieser
Speicher, z. B. über die Leitung 1 in den Speicher S10, ein Impuls gegeben, so wird
dieser Informationsinhalt des Speichers beim Abfragen gelöscht, ohne daß dabei über
die Leitung 13 ein Schaltimpuls an den Steuereingang der Zählvorrichtung Z1 gegeben
wird. Für die Zählvorrichtung Z1 wird also ein Schaltimpuls unterdrückt. Der den
Speicher S20 gleichzeitig abfragende Impuls wird dagegen an den Steuereingang der
ZählvorrichtungZ2 weitergegeben. Daher läuft bei den folgenden Zählschritten der
Zähler Z1 jeweils um einen Schritt hinter der Zählvorrichtung Z2 her. Die zum Ansprechen
der Vergleichsschaltung K erforderliche Übereinstimmung der Stellungen beider Zählvorrichtungen
wird erst wieder hergestellt, wenn dem Zwischenspeicher S20 über die Leitung 2 ein
Zählimpuls zugeführt wird und dieser Speicher beim Abfragen und Löschen dieses Informationsinhaltes
das Weitergeben des betreffenden Abfrageimpulses als Schaltimpuls an die Zählvorrichtung
Z 2 verhindert.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die dargestellten und erläuterten
Beispiele beschränkt. Außer nur einer Schrittstellung am Ende jedes Umlaufes können
auch mehrere Schrittstellungen durch Vergleichsschaltungen überwacht werden. Es
ist aber nicht wie bei den bisherigen Schaltungen erforderlich, alle einander entsprechenden
Stellungen miteinander zu vergleichen. Ferner müssen die beiden Zählvorrichtungen
eines Zählwerkes nicht vollkommen gleichartig ausgeführt sein. Beispielsweise kann
die eine aus einem 1-bit-Schieberegister und die andere aus mehreren gestaffelt
geschalteten Umlaufzählern bestehen. Es ist nur erforderlich, daß beide Zählvorrichtungen
die gleiche Zählkapazität haben, damit ein Vergleich einander entsprechender Zählstellungen
möglich ist. Als gestaffelt geschaltete Zähler werden zweckmäßigerweise Ringkerne
verwendet, die durch die Schaltimpulse stufenweise ummagnetisiert werden und bei
einem nach vollständiger Ummagnetisierung gegebenen Impuls einen Ummagnetisierungsimpuls
für den nächsten Zähler auslösen und dabei automatisch in den magnetischen Anfangszustand
zurückgestellt werden. Außerdem kann die Einrichtung auch so aufgebaut sein, daß
die Vergleichsschaltung so lange anspricht, wie die beiden Zählvorrichtungen
nicht
gleichzeitig je einen Impuls abgeben, aber bei Koinzidenz der Impulse gesperrt wird.