-
Anordnung zum Beeinflussen einer Gleisbremse Die Erfindung bezieht
sich auf eine Anordnung zum Beeinflussen einer Gleisbremse mit steuerbaren Stellorganen.
Derartige Gleisbremsen werden beispielsweise im Zusammenhang mit Steuereinrichtungen
verwendet, die das Lösen der Bremse bewirken, sobald die Geschwindigkeit der in
der Bremse befindlichen Achsgruppe einen vorgebbaren Vergleichswert erreicht hat.
Das Vorhandensein einer solchen Steuereinrichtung ist jedoch für die Anwendbarkeit
der Erfindung nicht erforderlich. Unter »Achsgruppe« sollen sowohl mehrere in der
Bremse aufeinanderfolgende Achsen desselben Wagens als auch solche von zwei verschiedenen,
aber miteinander gekuppelten Wagen verstanden werden.
-
Im Zusammenhang mit Gleisbremsen sind bereits verschiedene Überwachungseinrichtungen
bekanntgeworden. So ist es beispielsweise bekannt, eine Gleisbremse mit einer Meldeeinrichtung
zu versehen, die den Besetztzustand der Bremse überwacht. Ferner ist es bekannt,
vor einer Gleisbremse eine Meldeeinrichtung vorzusehen, die die einlaufenden Achsen
bzw.
-
Achsgruppen überwacht.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit
von mit Gleisbremsen versehenen Ablaufanlagen noch weiter zu erhöhen, als es bisher
unter Verwendung solcher Meldeeinrichtungen möglich war.
-
Wenn zwei Achsgruppen mit zu geringem Abstand auf eine Gleisbremse
zulaufen, kann es nämlich vorkommen, daß die nachfolgende Achsgruppe die vorauslaufende,
deren Geschwindigkeit durch die Bremsung vermindert ist, in der Bremse einholt.
Hierbei besteht die Gefahr, daß die angestoßene Achsgruppe in der Bremse hochsteigt
und entgleist.
-
Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird ein Auflaufen mit derartigen
Folgen verhindert. Erfindungsgemäß umfaßt diese Anordnung zwei an sich bekannte
Meldeeinrichtungen, deren eine an einer vor der Gleisbremse liegenden Stelle angebracht
ist und das Vorbeifahren einer Achsgruppe an dieser Stelle überwacht und deren andere
den Besetztzustand der Gleisbremse überwacht; sowie ferner eine Verknüpfungsschaltung,
welche durch die Ausgangskennzeichen dieser beiden Meldeeinrichtungen derart gesteuert
wird, daß sie ein das Lösen der Bremse bewirkendes Steuerkennzeichen abgibt, wenn
die genannte Stelle durch eine Achsgruppe überfahren wird, solange die Bremse besetzt
ist.
-
Auf diese Weise wird also zunächst das Auflaufen einer Achsgruppe
auf einen noch gebremsten Vorläufer vermieden, so daß Entgleisungsschäden nicht
mehr auftreten können. Mit weiteren Ausgestaltungen
der Erfindung kann zusätzlich
noch die Aufgabe gelöst werden, die Bremse zu dem frühstmöglichen Zeitpunkt selbsttätig
wieder zu schließen, so daß auch die nachfolgende Achsgruppe gebremst wird.
-
Mit dem Patentanspruch 1 gilt nur die Kombi: nation der in ihm angegebenen
Merkmale als geschützt. Die Patentansprüche 2 bis 11 sollen nur in Verbindung mit
dem Patentanspruch 1 patentrechtliche Bedeutung haben.
-
In den Zeichnungen sind Blockschaltbilder von Ausführungsbeispielen
der Erfindung dargestellt, an denen die Erfindung sowie verschiedene vorteilhafte
Weiterbildungen näher erläutert seien.
-
Fig. 1 stellt die grundsätzliche Anordnung des Erfindungsgegenstandes
dar; Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit besonderer Ausgestaltung der obengenannten
zweiten Meldeeinrichtung, mit welcher außerdem die Bremse selbsttätig wieder geschlossen
werden kann; Fig. 3 schließlich zeigt eine Anordnung, welche mit einer geschwindigkeitsabhängigen
Steuereinrichtung zusammenwirkt.
-
In Fig. 1 ist schematisch eine an einem Gleis 1 liegende Balkengleisbremse
2 von z. B. 18 m Länge mit einem auf ihre Bremsbalken einwirkenden Stellmotor 3
dargestellt. Die Bremse werde gelöst, sobald der Stellmotor von einem Steuerverstärker
4 ein Stellkennzeichen erhält. Der Ablauf der Achsgruppen erfolge in Pfeilrichtung.
-
Erfindungsgemäß ist vor der Gleisbremse, beispielsweise in einem
Abstand von 13 m, eine erste
Meldeeinrichtung 5/5 a vorgesehen,
die beim Uberfahren durch eine Achsgruppe ein Meldekennzeichen abgibt. Ferner ist
eine zweite Meldeeinrichtung 616 a bis 6c vorhanden, die den Besetztzustand der
Bremse überwacht. Die Meldekennzeichen der beiden Meldeeinrichtungen gelangen an
die Eingänge a bzw. b einer Verknüpfungsschaltung 7, deren Ausgang mit dem einen
Eingang c einer bistabilen Schaltung 8 verbunden ist. Der Ausgang der bistabilen
Schaltung 8 ist derart mit dem Eingang des genannten Steuerverstärkers 4 verbunden,
daß dieser zur Abgabe eines Stellkennzeichens zum Öffnen der Bremse veranlaßt wird,
wenn die Schaltung 8 durch ein Lösekennzeichen der Verknüpfungsschaltung 7 in den
einen stabilen Zustand gebracht wird. Ein handbedienter Geber 9, der an den anderen
Eingang d der Schaltung 8 angeschlossen ist, ermöglicht es, diese wieder in den
anderen stabilen Zustand zu bringen, also die Bremse wieder zu schließen.
-
Als bevorzugte Ausführungsform der ersten Meldeeinrichtung ist in
Fig. 1 eine bekannte Lichtschranke mit einer Lichtquelle 5a und einem Lichtempfänger
und Verstärker 5 dargestellt, die so ausgebildet ist, daß sie nur beim Übergang
von Hell auf Dunkel, also beim Einlauf einer Achsgruppe, ein Meldekennzeichen abgibt.
Damit der Lichtstrahl während des Durchlaufes einer Achsgruppe dauernd unterbrochen
bleibt, verläuft er in Pufferhöhe und gegebenenfalls nicht genau senkrecht zur Gleisrichtung.
Man kann die elektrische Schaltung der Lichtschranke zu diesem Zweck ferner vorzugsweise
so ausbilden, daß nur jene Anderungen des Lichtstromes auf das Ausgangssignal Einfluß
haben, welche länger andauern als eine vorgegebene Oberbrückungszeit von z. B. 0,25
Sekunden.
-
Eine derart als Lichtschranke ausgebildete erste Meldeeinrichtung
hat gegenüber den sonst bekannten, zur Besetztmeldung eines Gleisabschnittes bzw.
zur Signalgabe dienenden Einrichtungen den Vorteil, daß sie auch mit geringem Abstand
aufeinanderfolgende Achsgruppen mit Sicherheit getrennt meldet.
-
Die zweite Meldeeinrichtung ist in Fig. 1 als Lichtschranke mit einer
Lichtquelle 6 a, Umienkspiegeln 6 b und 6c sowie einem Lichtempfänger bzw. Verstärker
6 dargestellt. 6 gibt in diesem Fall ein Meldekennzeichen ab, wenn sich kein Wagen
in der Bremse befindet. Weiter unten wird eine andere, noch vorteilhaftere Ausbildung
der zweiten Meldeeinrichtung beschrieben werden.
-
Bei Verwendung der beschriebenen Meldeeinrichtung ist die Verknüpfungsschaltung
7 als UND NICHT-/UND-Schaltung ausgebildet, die nur dann ein Lösekennzeichen abgibt,
wenn gleichzeitig kein Meldekennzeichen von Lichtschranke 6, aber ein Meldekennzeichen
von Lichtschranke 5 kommt. Daraus ergibt sich folgende Wirkungsweise: Die Gleisbremse
2 sei leer und in Bremsstellung.
-
Durchläuft nun eine Achsgruppe in Pfeilrichtung die Lichtschranke
5/5a, so gibt diese beim Unterbrechen des Lichtstrahls ein kurzes Meldekennzeichen
an den Eingang a der Verknüpfungsschaltung7 ab. Dieses hat jedoch keine Auswirkungen,
weil am Eingang b noch das Meldekennzeichen der Lichtschranke 6 auftritt, welches
das Freisein der Bremse meldet. Die Achsgruppe läuft in die Bremse 2 ein, wird abgebremst
und unterbricht gleichzeitig den Lichtstrahl der Lichtschranke 6, deren Meldekennzeichen
somit ausbleibt. Auch jetzt gibt die Verknüpfungsschaltung7 kein Lösekennzeichen
ab, weil von der Licht-
schranke 5 her kein erneutes Meldekennzeichen kommt, und
zwar auch dann nicht, wenn die Achsgruppe infolge ihrer Länge beide Lichtschranken
5 und 6 gleichzeitig unterbricht. Auch der Auslauf des Endes der Achsgruppe aus
der Lichtschranke 5 erzeugt kein Lösekennzeichen, da diese Lichtschranke wie erläutert,
nur beim Übergang von Hell auf Dunkel ein Meldekennzeichen abgibt, nicht aber von
Dunkel auf Hell.
-
Durchfährt aber eine nachfolgende Achsgruppe die Lichtschranke 5,
während sich die erste Achsgruppe noch in der Bremse befindet, so gibt diese Lichtschranke
ein Meldekennzeichen an den Eingang a der Verknüpfungsschaltung 7, während infolge
der Unterbrechung der Lichtschranke 6 am Eingang b kein Meldekennzeichen anliegt.
Folglich gibt die Verknüpfungsschaltung ein Lösekennzeichen an den Eingang c der
bistabilen Schaltung 8 und bringt diese in die Stellung Lö (»Lösen«), so daß ihr
Ausgangskennzeichen über den Steuerverstärker 4 und den Stellmotor 3 das vorzeitige
Lösen der Bremse 2 bewirkt.
-
Das Auflaufen der nachfolgenden Achsgruppe auf die vorauslaufende
in der Bremse ist damit vermieden.
-
Betätigt man nach dem Auslaufen der ersten Achsgruppe aus der Bremse
rasch den Geber 9, so bringt dieser durch ein entsprechendes Rückstellkennzeichen
am Eingang d die bistabile Schaltung 8 in die Stellung Br (»Bremsen«) zurück, so
daß die Bremse wieder in Bremsstellung geht und auch die nachfolgende Achsgruppe
noch gebremst wird.
-
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von jenem nach Fig. 1 zunächst durch eine besonders zweckmäßige Ausbildung der an
der Gleisbremse 2 angeordneten zweiten Meldeeinrichtung, deren Auswirkung weiter
unten behandelt wird. Diese Meldeeinrichtung besteht hier aus folgenden Elementen:
einer Lichtschranke 6'/6a, welche nur den Ausgang der Gleisbremse überwacht und
deren elektrische Schaltung so ausgebildet ist, daß sie nur bei Änderung des Lichtstromes
von Dunkel auf Hell, also beim Auslaufen einer Achsgruppe aus der Bremse, ein kurzes
Meldekennzeichen abgibt; einem Melder 10, der z. B. durch einen zwischen der ersten
Meldeeinrichtung 5/5 a und der Gleisbremse 2 angeordneten Schienenkontakt 10 a oder
eine ähnliche Einrichtung ausgelöst werden kann, und einer bistabilen Schaltung
11, deren Eingänge e und f mit dem Ausgang des Melders 10 bzw. der Lichtschranke
6' verbunden sind und deren Ausgang - als Ausgang der zweiten Meldeeinrichtung -
zum Eingang b der oben erläuterten Verknüpfungsschaltung 7 geführt ist. Diese bistabile
Schaltung 11 wird durch das Signal des Melders 10 in einen ersten stabilen Zustand
E (»Einlauf«) gebracht, in welchem sie kein Meldekennzeichen abgibt; durch das Meldekennzeichen
der Lichtschranke 6' wird sie in einen zweiten stabilen Zustand BF (»Bremsfrei«)
gebracht, in welchem an ihrem Ausgang ständig ein Meldekennzeichen auftritt. Durch
leichte Schrägstellung der Lichtschranken 5/5a und 6/6 a und/oder durch entsprechende
Gestaltung ihrer elektrischen Schaltungen, wie weiter oben für die Lichtschranke
5 erläutert, wird auch hier erreicht, daß nur der Anfang bzw. das Ende einer geschlossenen
Achsgruppe auf die Meldekennzeichen der Lichtschranken Einfluß hat.
-
Der Melder 10 kann gegebenenfalls mit mehreren zwischen der ersten
Meldeeinrichtung 5/5 a und der Gleisbremse 2 befindlichen FühlorganenlOa versehen
sein.
Allgemein ist für seine richtige Wirkungsweise im Sinne der Erfindung nur erforderlich,
daß er nach dem Abklingen des Meldekennzeichens der ersten Melde einrichtung ein
oder mehrere Ausgangskennzeichen abgibt, solange sich die betreffende Achsgruppe
zwischen der ersten Meldeeinrichtung und der Gleisbremse befindet. Ein solcher Melder
könnte also statt durch das erwähnte Fühlorgan 10 a beispielsweise durch eine Verzögerungsschaltung
14 ausgelöst werden, die aus dem Meldekennzeichen der Lichtschranke 5 ein Ausgangskennzeichen
erzeugt, welches gegenüber ersterem um mehr als dessen Dauer verzögert ist. In Fig.
2 ist mit gestrichelten Linien eine weitere Ausführungsmöglichkeit angedeutet, bei
der eine solche Verzögerungsschaltung 14 unmittelbar auf die bistabile Kippschaltung
11 einwirkt, also selbst als Melder wirksam ist.
-
Die Anordnung nach Fig. 2 ist ferner mit einer Steuereinrichtung
kombiniert, welche es ermöglicht, zu einem wählbaren Zeitpunkt ein Auslösekennzeichen
zu geben und damit den Bremsvorgang willkürlich zu unterbrechen. Dies ist in der
Weise verwirklicht, daß das Ausgangskennzeichen der Verknüpfungsschaltung 7 dem
ersten Eingang g einer ODER-Schaltung 12 zugeführt wird, an deren weiterem Eingang
h der Ausgang der genannten Steuereinrichtung, im einfachsten Falle eines handbedienten
Steuergebers 13, liegt. Mit dem Eingang c der bistabilen Schaltung 8 ist nunmehr
der Ausgang dieser ODER-Schaltung verbunden.
-
In weiterer besonders vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist
die Anordnung nach Fig. 2 so gestaltet, daß die Gleisbremse zum jeweils frühestmöglichen
Zeitpunkt selbsttätig wieder in Bremsstellung gebracht wird. Dies wird dadurch erreicht,
daß auch der Eingang d der bistabilen Schaltung 8 mit dem Ausgang der oben beschriebenen
Lichtschranke 6' verbunden ist.
-
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 sei angenommen,
daß sich die bistabile Schaltung 8 in Stellung Br - also die Gleisbremse 2 in Bremsstellung
- und die bistabile Schaltungll in Stellung BF befindet. Eine die Lichtschranke
5/5 a durchfahrendeAchsgruppe gibt ein Meldekennzeichen an den Eingang a der Verknüpfungsschaltung7,
das jedoch nicht weitergegeben wird, da die Schaltung 7 durch das gleichzeitig am
Eingang b liegende Meldekennzeichen der bistabilen Schaltung 11 gesperrt ist.
-
Das darauffolgende Überfahren des Schienenkontakts 10 a bringt die
bistabile Schaltung 11 über den Eingange in die StellungE, so daß das Meldekennzeichen
der zweiten Meldeeinrichtung 6'/10/11 am Eingang b der Verknüpfungsschaltung7 verschwindet;
zu diesem Zeitpunkt tritt aber auch am Eingang a kein Meldekennzeichen auf. Wenn
die Geschwindigkeit der Achsgruppe innerhalb der Bremse 2 auf den gewünschten Wert
vermindert ist, betätigt man den Steuergeber 13. Dadurch liegt am Eingang h der
ODER-Schaltung 12 und damit auch am Eingang c der bistabilen Schaltung 8 ein Lösekennzeichen,
welches die Schaltung 8 in die Stellung Lö bringt und über den Steuerverstärker
4 und den Stellmotor 3 das Lösen der Bremse bewirkt. Der Einlauf der Achsgruppe
in die Lichtschranke 6'/6a hat infolge der oben festgelegten Eigenschaften der Lichtschrankenschaltung
6' kein Meldekennzeichen zur Folge. Wenn jedoch die aus der Bremse auslaufende Achsgruppe
schließlich die Lichtschranke 6'/6 a freigibt, tritt an
deren Ausgang ein Meldekennzeichen
auf, welches einerseits die bistabile Schaltung 11 über den Eingang f in die Stellung
BF und andererseits die bistabile Schaltung 8 über den Eingang d in die Stellung
Br zurückbringt. Letzteres läßt das Lösekennzeichen am Ausgang der Schaltung 8 verschwinden,
so daß die Bremse sofort wieder in die Bremsstellung gebracht wird und zum Bremsen
der nächsten Achsgruppe bereit ist.
-
In der Zeit zwischen der Betätigung des Melders 10 durch die einlaufende
Achsgruppe und der Freigabe der Lichtschranke 6'/6 a nach Austritt der Achsgruppe
aus der Bremse 2 befindet sich die bistabile Schaltung 11 in Stellung E, so daß
am Eingang b der Verknüpfungsschaltung 7 kein Meldekennzeichen anliegt. Wenn also
innerhalb dieser Zeit eine zweite Achsgruppe in die Lichtschranke 5/5 a einläuft,
bewirkt deren Meldekennzeichen am Eingang a der Verknüpfungsschaltung 7 ein Lösekennzeichen
an deren Ausgang. Dieses gelangt über die ODER-Schaltung 12 an den Eingang c der
bistabilen Schaltung 8, bringt sie in die StellungLö und hat damit über den Steuerverstärker
4 und den Stellmotor 3 das sofortige Lösen der Bremse zur Folge.
-
Es sein nun angenommen, daß die zweite Achsgruppe bereits in die
Bremse einläuft, während die freigegebene erste Achsgruppe die Bremse noch nicht
verlassen hat. Dies bedeutet, daß auch nach dem Austritt der ersten Achsgruppe die
Bremse nicht im eigentlichen Sinne frei wird, sondern weiterhin be setzt bleibt,
nämlich durch die zweite Achsgruppe.
-
Würde man also an Stelle der Lichtschranke 6'/6a eine Meldeeinrichtung
verwenden, welche in der bisher üblichen und bekannten Weise lediglich die Zustände
»Besetzt« und »Nicht besetzt« der Bremse unterscheidet (wie z. B. die Lichtschranke
6/6 a bis 6 c gemäß Fig. 1), so wäre es in dem angenommenen Falle nicht möglich,
durch diese Einrichtung ein Meldekennzeichen zum Rückstellen der Bremse in die Bremsstellung
zu gewinnen. Die zweite Achsgruppe würde also ungebremst durch die Bremse rollen.
-
Hieran läßt sich der besondere Vorteil erkennen, der durch die Anwendung
der bekannten Lichtschranke 6'/6 a erzielt wird, welche nur den Ausgang der Gleisbremse
überwacht und nur bei änderung des Lichtstromes von Dunkel auf Hell ein Meldekennzeichen
abgibt. Denn diese ist im Gegensatz zu sonstigen bekannten Besetztmeldern imstande,
zwei Achsgruppen auch dann zu unterscheiden, wenn sie sich gleichzeitig auf der
Bremse befinden. Sie gibt nicht dann ein Meldekennzeichen ab, wenn die bisher besetzte
Bremse frei wird, sondern jedesmal dann, wenn eine geschlossene Achsgruppe aus der
Bremse ausläuft. Dieses Meldekennzeichen führt über den Eingang d die bistabile
Schaltung 8 in die Stellung Br zurück und bringt dadurch die Bremse 2 wieder in
Bremsstellung, so daß die nachfolgende Achsgruppe auch dann noch gebremst wird,
wenn sie sich vor dem Auslaufen der ersten Achsgruppe bereits in der Bremse befindet.
-
Fig. 3 zeigt eine Anordnung ähnlich der nach Fig. 2 im Zusammenwirken
mit einer Steuereinrichtung, die dieAbgabe eines Lösekennzeichens sowohl von Hand
als auch selbsttätig, abhängig von der Geschwindigkeit der gerade gebremsten Achsgruppe,
ermöglicht.
-
Diese selbsttätigeSteuereinrichtung enthält eine hinter der Gleisbremse
2 angeordnete bekannte Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
15, welche
mit einem auf die Gleisbremse gerichteten Dopplerradargerät versehen ist und eine
Ausgangsgröße abgibt, deren Wert ein Maß für die jeweilige Geschwindigkeit der in
der Bremse befindlichen Achsgruppe ist. Sie enthält ferner eine Vergleichsstufe
16, deren erstem Eingang die Ausgangsgröße der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 15
und deren zweitem Eingang ein Vergleichswert zugeführt wird, der jener Geschwindigkeit
entspricht, bei deren Erreichen die Bremse gelöst werden soll. Bei der Anordnung
nach Fig. 3 wird der Vergleichswert in einem von Hand einstellbaren Geber 17 erzeugt.
Es wäre selbstverständlich auch möglich, diesen Vergleichswert mit Hilfe einer Recheneinheit
zu erzeugen, die selbsttätig die Laufeigenschaften der betreffenden Achsgruppe sowie
die Länge und die Eigenart des Laufweges berücksichtigt. Die Vergleichsstufe 16
ist so geschaltet, daß an ihrem Ausgang ein Lösekennzeichen auftritt, sobald die
Differenz ihrer Eingangsgrößen verschwindet, und ihr Ausgang ist mit einem weiteren
Eingangs der ODER-Schaltung 12' verbunden.
-
In Fig. 3 ist ferner in die Ausgangsleitung der Lichtschranke 6'
eine ODER-Schaltung 18 eingefügt, die es ermöglicht, die durch die Lichtschranke
auslösbaren Vorgänge auch mittels des handbedienten Gebers 9 auszulösen. Dieser
Geber wird beispielsweise vor Beginn des Ablaufvorganges betätigt, um die bistabilen
Schaltungen8 und 11 in die StellungBr bzw. BF zu bringen.
-
Da die zur zweiten Meldeeinrichtung gehörende Lichtschranke 6'/6a
eine eindeutige Meldung darüber gibt, wann eine bisher gebremste Achsgruppe den
Wirkungsbereich der Gleisbremse verläßt, kann es zweckmäßig sein, das Meldekennzeichen
dieser Lichtschranke auch zum Steuern weiterer Funktionsabläufe einer selbsttätigen
Gleisbremsensteuereinrichtung heranzuziehen. Man kann beispielsweise in Abhängigkeit
von diesem Meldekennzeichen die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 15 kurzzeitig so
lange abschalten, bis die auslaufende Achsgruppe mit Sicherheit den Wirkungsbereich
der Antenne verlassen hat. Die Möglichkeit derartiger weiterer Anwendungen ist in
Fig. 3 schematisch durchAusgangsklemmen 19 und 20 angedeutet.
-
Die Wirkungsweise der in Fig. 3 dargestellten Anordnung bedarf im
übrigen in Hinblick auf die vorstehende Beschreibung keiner weiteren Erklärung.
-
Die Erläuterung der Erfindung an Hand der beschriebenen Anordnungen
soll nicht bedeuten, daß ihre Ausführungsmöglichkeiten und die Möglichkeiten ihrer
Kombination mit anderen Einrichtungen zum Steuern einer Gleisbremse auf diese Anordnungen
beschränkt sind. Es handelt sich vielmehr um Ausführungsbeispiele, die das Wesen
der Erfindung erkennen lassen und dem Fachmann sinngemäß entsprechende weitere Verwirklichungen
des Erfindungsgedankens ohne weiteres nahelegen.