-
Anordnung zum Steuern einer auf ein Fahrzeug einwirkenden Einrichtung,
insbesondere einer Gleisbremse Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung zum
Steuern einer auf ein Fahrzeug einwirkenden Einrichtung in Abhängigkeit von der
Geschwindigkeit des Fahrzeuges, insbesondere zum Steuern der Freigabe von Gleisbremsen
in Rangierbahnhöfen mit selbsttätiger Ablaufsteuerung, bei welcher die laufende
Geschwindigkeitsmessung durch Aussenden und Wiederempfangen hochfrequenter Schwingungen
erfolgt, indem aus der Frequenzabweichung der empfangenen Schwingung eine Ausgangsgröße
abgeleitet wird, deren Wert ein Maß für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist,
und ein Steuerbefehl ausgelöst wird, sofern der Wert dieser Ausgangsgröße einen
vorgegebenen Vergleichswert überschreitet.
-
In der Rangiertechnik ist seit langem bekannt, die Gleisbremsen von
Ablaufanlagen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der die Bremse durchfahrenden
Wagen bzw. Wagengruppen derart zu steuern, daß die Bremse selbsttätig freigegeben
(geöffnet) wird, sobald die Geschwindigkeit der Wagen auf einen wählbaren Wert vermindert
ist. Bei der sogenannten Laufzielbremsung bemüht man sich, diesen Wert so zu wählen,
daß die Wagen kupplungsreif, also mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 m/Sek,
an der vorgesehenen Steile eintreffen. Eine so kleine Endgeschwindigkeit entspricht
einer recht geringen Restenergie, so daß die beim Auslauf der Wagen aus der Gleisbremse
erforderliche Geschwindigkeit mit möglichst großer Genauigkeit bestimmt und eingehalten
werden sollte. Die Bestimmung der richtigen Auslaufgeschwindigkeit ist schwierig
und unsicher, da außer der Zielentfernung auch die wetterabhängigen spezifischen
Laufeigenschaften der Wagen sowie die durch die Eigenart des jeweiligen Laufweges
gegebenen Rollwiderstände berücksichtigt werden müssen, also Einflüsse, die nur
relativ ungenau erfaßbar sind. Es ist daher um so notwendiger, wenigstens die durch
die Steueranordnung selbst bedingten Fehler so weit wie möglich zu verkleinern.
-
Zum Messen der Geschwindigkeit der in der Gleisbremse befindlichen
Wagen sind elektromechanische, beispielsweise über eine Folge von Schienenkontakten
gesteuerte Einrichtungen bekannt. Diese wurden dann durch die kontinuierlich mittels
Rückstrahlung elektrischer Wellen arbeitenden Geschwindigkeitsmesser ersetzt. Insbesondere
hat sich wegen seiner an sich günstigen technischen Eigenschaften das sogenannte
Dopplerradar als zweckmäßig erwiesen. Bei diesem werden bekanntlich unmodulierte
hochfrequente Schwingungen ausgestrahlt und als Maß für die Geschwindigkeit der
reflektierenden Objekte die Differenz zwischen der Frequenz der ausgesandten und
der wiederempfangenen reflektierten Schwingungen ausgewertet. Es hat sich jedoch
herausgestellt, daß bei Gleisbremsen, die unter Verwendung eines Dopplerradars gesteuert
werden, Fehlsteuerungen auftreten können, die ein vorzeitiges Öffnen der Gleisbremse
zur Folge haben, so daß die Wagen mit zu großer Geschwindigkeit aus der Bremse auslaufen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zu finden, durch
welches bei der Verwendung eines Dopplerradars Fehlsteuerungen dieser Art verhindert
werden können. Beobachtungen haben ergeben, daß diese Fehler nicht etwa auf Funktionsstörungen
des Radargerätes zurückzuführen sind, sondern offenbar eine Folge des angewandten
Meßprinzips bzw. des Reflexionsverhaltens der Meßobjekte sind. Die ausgesandten
Schwingungen werden nämlich nicht jeweils von einer einzigen, gegenüber dem Schwerpunkt
des Wagens starren Fläche reflektiert; vielmehr sind an der Reflexion auch bewegliche
Teile, wie z. B. hängende Kupplungen, Achsen und Puffer, beteiligt, deren einzelne
Reflexionsanteile zeitweise einerseits ausgelöscht werden und andererseits einer
geringeren als der Schwerpunktsgeschwindigkeit entsprechen können. Durch solche
Unregelmäßigkeiten in dem vom Dopplerradar gemessenen Geschwindigkeitsverlauf
wird
dann der Wert der gewählten Sollgeschwindigkeit vorzeitig erreicht und dadurch die
Gleisbremse zu früh geöffnet. Versuche, den Verlauf der Ausgangsgröße der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
durch frequenzselektive Mittel gewissermaßen zu glätten, konnten nur zum Teil Abhilfe
schaffen. Aus der Kenntnis dieser Umstände ist mit der Erfindung ein anderer Lösungsweg
beschritten worden, um die genannten Störungen weitgehend unwirksam zu machen.
-
Dieser Lösungsweg besteht erfindungsgemäß darin, daß die Steueranordnung
eine Prüfschaltung enthält, welche das Zustandekommen eines Steuerbefehls erst dann.
ermöglicht, wenn die Überschreitung eines vorgegebenen Vergleichswertes durch die
Ausgangsgröße der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung länger andauert als eine bestimmte
Prüfzeit, und daß Mittel vorgesehen sind, um die beim Anwenden dieser Prüfschaltung
eintretende Verzögerung des Auslösebefehls durch Einführen eines entsprechenden
Korrekturwertes beim Vergleich der genannten Ausgangsgröße mit dem vorgegebenen
Vergleichswert im wesentlichen auszugleichen.
-
Mit der Erfindung wird die Erscheinung ausgewertet, daß die oben erläuterten
Störungen in der Regel nur kurzzeitig andauern, so daß zwischen echten und scheinbaren
Unterschreitungen der vorgegebenen Lösegeschwindigkeit durch Zeitvergleich unterschieden
werden kann. Diese Maßnahme ist an sich bereits bekannt, und zwar bei einer nach
dem Reflexionsprinzip arbeitenden Hinderniswarnanlage. Dort wird eine warnende Anzeige
durch die Intensitätsschwankungen der empfangenen Strahlung nur dann ausgelöst,
wenn diese eine gewisse Zeit lang eine bestimmte Mindestamplitude haben. Die Anzeige
erfolgt also stets - und unabänderlich - mit einer gewissen Verzögerung. Im Rahmen
der Erfindung werden zwar Überschreitungen der Vergleichsamplitude, die kürzer andauern
als eine vorgegebene Prüfzeit, in ähnlicher Weise unterdrückt; dennoch tritt aber
infolge der angegebenen weiteren Maßnahmen keine Verzögerung des Steuerbefehls ein,
so daß eine exakte Auslösung gesichert ist. Da erst durch die gemeinsame Anwendung
der beiden obengenannten Maßnahmen die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst
ist, wird Patentschutz nur für beide Merkmale des Patentanspruchs 1 zusammen beansprucht.
-
Für das Einführen des genannten Korrekturwertes bestehen verschiedene
Möglichkeiten: Beispielsweise läßt sich vor der genannten Prüfschaltung eine Vergleichsstufe
anordnen, deren erstem Eingang die Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
und deren zweitem Eingang ein Vergleichswert u, zugeführt wird, der jener Fahrzeuggeschwindigkeit
v" entspricht, bei deren Erreichen der Bremsensteuerbefehl ausgelöst werden soll,
und welche so geschaltet ist, daß an ihrem Ausgang ein Auslösekennzeichen auftritt,
sobald die Differenz ihrer beiden Eingangsgrößen. einen bestimmten Betrag
d u unterschreitet. Dieser Betrag d u wird vorzugsweise so gewählt,
daß er einer Geschwindigkeitsdifferenz d v entspricht, welche ungefähr der Bedingung
d v - T" - b.", genügt. Hierin bedeutet T" die Prüfzeit und b"", die
maximale -Verzögerung bzw. Beschleunigung des Fahrzeuges. Andererseits kann die
Auswerteschaltung eine Vergleichsstufe enthalten, deren erstem Eingang die Ausgangsgröße
ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung und deren zweitem Eingang ein Vergleichswert
u"+d u zugeführt wird, welcher einer Fahrzeuggeschwindigkeit v"
+A v entspricht, die um einen bestimmten Betrag d v von derjenigen
Geschwindigkeit va abweicht, bei welcher der Bremsensteuerbefehl ausgelöst werden
soll, und welche so geschaltet ist, daß an ihrem Ausgang ein Auslösekennzeichen
auftritt, sobald die Differenz ihrer beiden Eingangsgrößen verschwindet. Auch hier
wird der Differenzbetrag d u bzw. d v vorzugsweise im Sinne der vorerwähnten
Bedingung gewählt.
-
Die Prüfschaltung wird vorzugsweise zwischen die erwähnte Vergleichsstufe
und die Ausgangsstufe der Anordnung eingefügt, also diejenige Stufe, an deren Ausgang
der Bremsensteuerbefehl abgenommen wird. Sie ist dann so ausgebildet, daß sie die
Weitergabe jedes von der Vergleichsstufe kommenden Auslösekennzeichens während eines
der Prüfzeit T" entsprechenden Zeitraumes sperrt.
-
Weitere vorteilhafte Maßnahmen im Rahmen der Erfindung betreffen die
Bildung bzw. Festlegung des obengenannten Vergleichswertes u", welcher der Geschwindigkeit
va entspricht, bei deren Erreichen der Bremsensteuerbefehl ausgelöst werden soll.
Dieser Wert kann beispielsweise durch Einstellung von Hand festgelegt werden, gegebenenfalls
mit Hilfe eines Rechengerätes, welches die Laufeigenschaften des betreffenden Wagens,
die Länge und Eigenart des Laufweges sowie die gewünschte Endgeschwindigkeit berücksichtigt.
Es ist z. B. seit langem bekannt, daß die Laufeigenschaften eines Wagens unter anderem
wesentlich durch sein Gewicht beeinflußt werden, so daß in bekannter Weise auch
eine Einrichtung zum Bilden und Auswerten einer vom Wagengewicht abhängigen Größe
vorgesehen sein kann. Der Ausgang eines diese Bestimmungsgrößen zusammenfassenden
Rechengerätes kann natürlich auch unmittelbar mit dem zweiten Eingang der genannten
Vergleichsstufe verbunden sein.
-
In diesem Zusammenhang ist im Rahmen der Erfindung dieAnwendung einer
Maßnahme vorgesehen, mit der ein weiterer die Auslösegenauigkeit beeinträchtigenderFehler
beseitigt werden kann, der bisher nicht berücksichtigt worden ist. Da die auf das
Fahrzeug einwirkende Einrichtung, im speziellen Anwendungsfall also die Gleisbremse
bzw. ihr Antrieb, stets mit Massenträgheit behaftet ist, wird der Bremsensteuerbefehl
erst nach Ablauf einer gewissen Ansprech- oder Reaktionszeit T, ausgeführt sein.
Innerhalb dieser Zeit wird z. B. ein in einer Gleisbremse befindlicher Wagen noch
weiter abgebremst, so daß die Geschwindigkeit v" die er nach Ausführung des Steuerbefehls
aufweist und mit der er tatsächlich die Bremse verläßt, kleiner sein wird als die
schon genannte Geschwindigkeit va, bei deren Erreichen der Bremsensteuerbefehl ausgelöst
wird. Die Geschwindigkeitsdifferenz va-v, ist nicht konstant, sondern hängt von
der jeweiligen Verzögerung des Fahrzeuges ab. Diesem Umstand kann man in an sich
bekannter Weise dadurch Rechnung tragen, daß als primäre Steuergröße die Geschwindigkeit
v, verwendet wird und Mittel vorgesehen sind, um den Zeitpunkt zum Auslösen des
Bremsensteuerbefehls in Abhängigkeit von dieser Steuergröße festzulegen. Zu diesem
Zweck enthält die Anordnung eine Recheneinheit, in welche
die Ausgangsgröße
ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung, ferner ein von der AnsprechzeitT, der Gleisbremse
oder ihres Antriebs abhängiger Wert und außerdem ein Steuerwert u, eingegeben werden,
welcher jener Geschwindigkeit v, entspricht, die der Wagen nach Ausführung des Bremsensteuerbefehls
aufweisen soll. Die Recheneinheit ist so ausgebildet, daß diese Eingangsgrößen zur
Bildung des benötigten Vergleichswertes ita nach der Beziehung
miteinander verknüpft werden. Für diese Anordnung wird nur zusammen mit der Anordnung
nach dem Patentanspruch 1 Patentschutz beansprucht.
-
Weitere Möglichkeiten zur Verwirklichung bzw. weiteren Ausgestaltung
der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert. Hierbei ist angenommen,
daß die Erfindung in einer Anordnung zum Steuern einer Gleisbremse angewandt wird.
In sinngemäßer Abwandlung gelten die Erläuterungen auch für andere Anwendungsfälle,
bei denen die der Erfindung zugrunde liegenden Probleme auftreten; die Anwendung
der Erfindung ist also nicht auf die Gleisbremsensteuerung beschränkt, wenn und
soweit auch in einzelnen Patentansprüchen nur Gleisbremsen erwähnt sind.
-
Die Zeichnungen veranschaulichen in den Blockschaltbildern nach Fig.
1 bis 4 je ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung; Fig. 5 zeigt
eine Variante der Ausgangsschaltung; Fig. 6 a soll den zeitlichen Verlauf der Ausgangsgröße
der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung erläutern; Fig. 6 b bis 6 e sind Fig. 6 a hinsichtlich
der Zeitachse zugeordnet und beziehen sich auf dieAusgangsgrößen verschiedener,
in Fig. 1 bis 4 dargestellter Funktionseinheiten.
-
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
durch ein Dopplerradar 1 und einen Meßwertumformer 2 dargestellt. Das Dopplerradar
ist - in Wagenlaufrichtung gesehen - hinter der Gleisbremse angeordnet. Es ist mit
einem Richtstrahler ausgestattet und sendet ungedämpfte elektromagnetische Wellen
in Richtung auf die die Bremse durchfahrenden Wagen. Die reflektierten Wellen, welche
infolge des Dopplereffektes eine entsprechend der Wagengeschwindigkeit höhere Frequenz
aufweisen, werden durch denselben Richtstrahler aufgenommen, und im Gerät wird eine
Schwingung gebildet, deren Frequenz der Differenz zwischen ausgesandter und wiederempfangener
Frequenz entspricht. Diese im wesentlichen sinusförmige Differenzgröße (Dopplermeßgröße)
wird dem Eingang des Meßwertumformers 2 zugeführt. Dieser bildet daraus eine
Ausgangsgröße ut, deren Wert der gemessenen Geschwindigkeit vt entspricht. Es sei
z. B. angenommen, daß durch Mittel, die nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören,
eine Ausgangsspannung mit geschwindigkeitsproportionaler Amplitude gebildet wird.
Unter der Ausgangsgröße der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung soll im folgenden diese
Ausgangsgröße u, des Meßwertumformers 2 verstanden werden.
-
Die Ausgangsgröße u, wird dem ersten Eingang einer Vergleichsstufe
3 zugeführt, an deren zweiten Eingang ein Vergleichswert ua-@. 4 u gegeben
wird. Dieser Vergleichswert wird in einem z. B. von Hand einstellbaren Geber 4 erzeugt.
Die Vergleichsstufe 3 ist so ausgebildet, daß an ihrem Ausgang ein Auslösekennzeichen
auftritt, sobald ut - (u" -I- Au) = 0
ist, also die Differenz ihrer
beiden Eingangsgrößen verschwindet. Um eine große Ansprechgenauigkeit zu erzielen,
wird sie z. B. als Spannungskomparator mit steiler übergangskennlinie ausgeführt.
Das Auslösekennzeichen wird durch ein gegenüber demRuhepotential geändertes Ausgangspotential
der Vergleichsstufe 3 dargestellt. Solche Komparatoren sind bekannt und brauchen
nicht näher beschrieben zu werden. Der Ansprechzeitpunkt kann durch einen nachgeschalteten
bistabilen Spannungsdiskriminator 5 vomFlip-Flop-Typ weiter präzisiert werden, der
beim Überschreiten seiner Ansprechschwelle sehr rasch z. B. vom »0«- in den »L«-Zustand
springt.
-
Der Ausgang der Vergleichsstufe 3 bzw. des Diskriminators 5 ist an
eine Prüfschaltung 6 angeschlossen, deren Ausgang schließlich mit der letzten Stufe
7 (Ausgangsstufe) der gesamten Steueranordnung verbunden ist. Diese letztere gibt,
sobald an ihrem Eingang das Auslösekennzeichen auftritt, an ihrer Ausgangsklemme
8, an welche z. B. die (nicht mehr dargestellte) Leistungsstufe der Gleisbremse
angeschlossen ist, den Steuerbefehl ab. Die Prüfschaltung 6 hat die Eigenschaft,
die Weitergabe jedes Auslösesignals während eines der Prüfzeit Tn entsprechenden
Zeitraumes zu sperren. Sie unterdrückt also alle Auslösekennzeichen, die kürzer
als Tp sind, und gibt von jenen Auslösekennzeichen, welche länger sind als Tp, nur
den nach Ablauf der Prüfzeit Tp verbleibenden Teil weiter. Eine von den vielen technischen
Möglichkeiten zur Verwirklichung einer solchen Schaltung ist in Fig. 1 mit gestrichelten
Linien angedeutet. Danach kann die Prüfschaltung 6 eine UND-Schaltung 6' enthalten,
der das Auslösekennzeichen einerseits direkt und andererseits mit einer Verzögerung,
welche der Prüfzeit T, entspricht, über ein Verzögerungsglied 6" zugeführt wird.
-
Die Dauer der Prüfzeit Tp wird so gewählt, daß sie länger ist als
die erfahrungsgemäß auftretende Dauer der eingangs erläuterten kurzzeitigen Unterschreitungen
des Vergleichswertes durch die Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
1, 2.
-
Fig. 6 a zeigt schematisch und unmaßstäblich den zeitlichen Verlauf
der Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung mit einer solchen kurzzeitigen
Störung. Der auf der Ordinate aufgetragene Wert ua entspricht jener Geschwindigkeit
va, bei deren Erreichen der Auslösebefehl gegeben werden soll.
-
Würde in der Anordnung nach Fig. 1 dieser Wert ua als Vergleichswert
in die Vergleichsstufe 3 eingegeben, so würde die Auslösung um die Zeit T,
zu
spät erfolgen, da der Auslösebefehl, wie oben dargelegt, durch die Prüfschaltung
6 erst nach Ablauf dieser Zeitspanne an die Ausgangsstufe 7 weitergegeben wird.
Eine Möglichkeit, um eine solche Verzögerung des Auslösebefehls etwa auszugleichen,
besteht darin, in der Vergleichsstufe 3 den Auslösebefehl bereits bei Erreichen
eines um den Betrag d u
größeren Wertes entstehen zu lassen. Der Vergleichsstufe
3 der Anordnung nach Fig. 1 wird zu diesem Zweck der Vergleichswert u"
+A u zugeführt, welcher
einer Fahrzeuggeschwindigkeit
va+dv entspricht, die um den Betrag d v größer ist als die Geschwindigkeit va, bei
deren Erreichen der Steuerbefehl ausgelöst werden soll. Diese Geschwindigkeitsdifferenz
.J v soll, wie erwähnt, der Bedingung d v = Tp * bmax genügen. Dadurch erreicht
man eine weitgehende Kompensation der Prüfzeit Tp derart, daß der Auslösebefehl
mit Sicherheit nicht erst nach Erreichen der Geschwindigkeit va weitergegeben wird,
sondern im allgemeinen schon kurz zuvor, wie aus Fig. 6 a bis 6 c hervorgeht. Fig.
6 b zeigt die Ausgangsgröße des Diskriminators 5, welche grundsätzlich jener der
Vergleichsstufe 3 entspricht, und Fig. 6 c die Ausgangsgröße der Prüfschaltung 6.
(Die in Fig. 1 bis 3 angegebenen Kleinbuchstaben b bis e entsprechen denjenigen
Ein- und Ausgängen, an denen die in Fig. 6 b bis 6 e dargestellten Kennzeichen auftreten.)
Man erkennt, daß infolge des kurzzeitigen zackenförmigen Einbruches im Verlauf der
Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung zum Zeitpunkt t1 die Vergleichsspannung
ua+d u unterschritten wird und am Ausgang der Vergleichsstufe 3 ein Auslösekennzeichen
9 auftritt. Zum Zeitpunkt t2 wird die Vergleichsspannung ua+d u wieder überschritten.
Da das Auslösekennzeichen 9 nach Ablauf der Prüfzeit T, (Zeitpunkt t.) nicht mehr
vorhanden ist (t2-tl<Tp), tritt es am Ausgang der Prüfschaltung 6 nicht in Erscheinung,
wie Fig. 6 c zeigt. Die echte Unterschreitung des Vergleichswertes ua+du zum Zeitpunkt
t4 hat am Ausgang derVergleichsstufe 3 ein weiteres Auslösekennzeichen 10 (Fig.
6 b) zur Folge. Dieses ist auch nach Ablauf der Prüfzeit Tp, zum ; Zeitpunkt t5,
noch vorhanden. Es wird daher zu diesem Zeitpunkt durch die Prüfschaltung 6 an die
Ausgangsstufe 7 weitergegeben (Auslösekennzeichen 11),
die den Bremsensteuerbefehl
auslöst. Man erkennt aus Fig. 6a, daß der Zeitpunkt t5 sehr nahe vor jenem Zeitpunkt
t6 liegt, zu welchem die Ausgangsgröße ut den Wert u" erreicht hat.
-
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der in
Fig. 1 gezeigten Anordnung zunächst dadurch, daß mit dem Geber 4' als Vergleichswert
unmittelbar der Wert u" hergestellt und der Differenzbetrag d u in der Vergleichsstufe
12 selbst berücksichtigt wird. Die Vergleichsstufe 12 gibt also ein Auslösekennzeichen
ab, sobald die Differenz ihrer beiden Eingangsgrößen ut und u, den Betrag
d u
unterschreitet, und dieses wird, sofern es länger andauert als die Prüfzeit
Tp, über die Prüfschaltung 6 an die Ausgangsstufe 7' weitergeleitet. An den vorstehend
an Hand von Fig: 6 a bis 6 c erläuterten Verhältnissen ändert sich dadurch also
nichts, so daß auch die Anordnung nach Fig. 1 mit gleichem Ergebnis eine solche
mit einem Geber 4' zusammenwirkende Vergleichsstufe 12 enthalten könnte. Die Anordnung
nach Fig. 2 ermöglicht es jedoch, den Bremsensteuerbefehl exakt zum Zeitpunkt t.
(Fig. 6 a), also beim Erreichen des Vergleichswertes ua, zu
geben. Zu diesem
Zweck enthält sie eine weitere Vergleichsstufe 13, deren beiden Eingängen gleichfalls
die Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 1, 2 und der Vergleichswert
u. zugeführt werden. Am Ausgang dieser Vergleichsstufe 13 tritt ein Ausiösekennzeichen
auf, sobald die Differenz ihrer beiden Eingangsgrößen verschwindet, also ut-ua
= 0 wird. Über einen bistabilen Spannungsdiskriminator 14, der dem Diskriminator
5 entspricht, wird auch dieses Auslösekennzeichen der Ausgangsstufe 7' zugeleitet;
diese ist als UND-Schaltung ausgebildet, so daß sie erst dann den Bremsensteuerbefehl
abgibt, wenn an ihren beiden Eingängen ein Auslösekennzeichen auftritt.
-
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 geht aus Fig. 6 a bis
6 e hervor; wobei Fig. 6 d das am Ausgang der zweiten Vergleichsstufe 13 bzw. des
Diskriminators 14 auftretende Kennzeichen zeigt und Fig. 6 e das Auslösekennzeichen
am Ausgang der Ausgangsstufe 7, welches dem Bremsensteuerbefehl entspricht. Man
ersieht aus Fig. 6d, daß ungefähr zum gleichen Zeitpunkt t1, zu welchem am
Ausgang der ersten Vergleichsstufe 12 durch Unterschreiten des Wertes ua+d
u ein Auslösekennzeichen 9 auftritt, infolge Unterschreitens des Vergleichswertes
u" auch am Ausgang der zweiten Vergleichsstufe 13 ein Auslösekennzeichen 15 auftritt,
welches bis zum Zeitpunkt t7 andauert. Voraussetzung für die Abgabe eines Bremsensteuerbefehls
16 (Fig. 6e) durch die Ausgangsstufe 7' ist jedoch, daß an beiden ihrer Eingänge
e und d (Fig. 2) ein Auslösekennzeichen vorhanden ist. Diese Voraussetzung ist erst
zum Zeitpunkt t6 erfüllt, zu welchem bei neuerlicher Unterschreitung des Vergleichswertes
u" sowohl am Ausgang der Vergleichsstufe 13 ein weiteres Auslösekennzeichen 17 auftritt
(Fig. 6d) als auch am Ausgang der Prüfschaltung 6 - auf Grund der in Fig.
1 erläuterten Vorgänge - das Auslösekennzeichen 11 vorhanden ist (Fig. 6c).
-
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Steueranordnung
ist von der weiter oben bereits begründeten und erläuterten Maßnahme Gebrauch gemacht,
durch Einfügung einer Recheneinheit 18 auch den durch die Reaktionszeit T,. der
Gleisbremse verursachten Fehler zu beseitigen. Wie in der Anordnung nach Fig.2 ist
auch hier eine erste Vergleichsstufe 12 vorgesehen, deren Ausgangsgröße über einen
Diskriminator 5 und die Prüfschaltung 6 dem ersten Eingang der Ausgangsstufe 7'
zugeführt wird. Ebenso ist eine zweite Vergleichsstufe 13 mit Diskriminator
14 vorhanden, deren Ausgangsgröße an den zweiten Eingang der als UND-Schaltung
wirkenden Ausgangsstufe 7' gelangt. Die Verwendung der Recheneinheit 18 ist jedoch
an sich nicht an das Vorhandensein der zweiten Vergleichsstufe 13 gebunden.
-
Als primäre Steuergröße dieser Anordnung dient jene Geschwindigkeit
ve, welche das Fahrzeug nach Ausführung des Steuerbefehls aufweisen soll; beim Steuern
von Gleisbremsen also jene Geschwindigkeit, die die Wagen beim Verlassen der Gleisbremse
haben sollen, um das gewünschte Laufziel zu erreichen. Infolge der endlichen Reaktionszeit
T,. der Gleisbremse bzw. ihres Antriebs ist die Geschwindigkeit v, kleiner als die
Geschwindigkeit va, bei deren Erreichen der Steuerbefehl zum Öffnen der Bremse abgegeben
wird (Fig. 6 a). Ein dieser Geschwindigkeit v, entsprechender Vergleichswert u,
kann mittels eines Gebers 4" hergestellt werden. In Fig. 3 ist die Möglichkeit angedeutet,
diesen Vergleichswert wahlweise, nach Umlegen eines Schalters 19, auch einer Anordnung
20 zu entnehmen, die ihn unter Berücksichtigung z. B. der Laufeigenschaften der
betreffenden Wagen und des Laufweges in bekannter Weise selbsttätig ermittelt. Weiter
ist eine Einrichtung 21
vorgesehen, die es ermöglicht, in die Recheneinheit
18 einen der Reaktionszeit TT der Gleisbremse entsprechenden Wert einzugeben. Diese
Einrichtung kann auch mit der Recheneinheit baulich vereinigt sein. Ferner wird
der Recheneinheit auch die Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 1,
2 zugeführt. Aus diesen drei Eingangsgrößen bildet die Recheneinheit 18 den erforderlichen
Vergleichswert u," und zwar nach der Beziehung
Auf diese Weise wird erreicht, daß trotz des schwankenden, nur ungenau vorhersehbaren
Bremsverhaltens der Wagen und in Anpassung an jede gewünschte Auslaufgeschwindigkeit
v,, die Reaktionszeit T, der Gleisbremse stets exakt berücksichtigt wird.
-
Enthält die Steueranordnung wie in Fig. 3 eine Recheneinheit 18, so
kann man erfindungsgemäß noch einen Schritt weitergehen und mittels dieser Recheneinheit
gleichzeitig eine durch die Prüfschaltung 6 bedingte Verzögerung des Steuerbefehls
exakt ausgleichen. Bei den bisher erörterten Ausführungsbeispielen geschah dies
z. B. dadurch, daß die Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung mit einem
Vergleichswert uQ+J u verglichen wurde, dessen Glied d tt so gewählt
war, daß die Differenz zwischen dem gewünschten Auslösezeitpunkt t. und dem tatsächlichen
Auslösezeitpunkt t. möglichst klein und stets positiv wurde (Fig. 1 und 6 a bis
6 c). Eine Abgabe des Steuerbefehls 16 genau zum Zeitpunkt t6 konnte durch Verwendung
einer zweiten Vergleichsstufe 13 erzielt werden (Fig. 2, 3 und 6 a bis 6 e). Die
Recheneinheit 18 gibt nun die Möglichkeit, eine Auslösung genau zum Zeitpunkt t6
auch bei Verwendung nur einer einzigen Vergleichsstufe zu erreichen.
-
Diese Möglichkeit ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 verwirklicht.
Hier wird die Recheneinheit 18 dazu benutzt, außer der Reaktionszeit T, der Gleisbremse
auch die Prüfzeit T, exakt zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck wird als zweite Eingangsgröße
der Recheneinheit mittels einer Einrichtung 21' - die wieder ein Bestandteil der
Recheneinheit selbst sein könnte - ein Wert gebildet, der sowohl die Reaktionszeit
T, als auch die Prüfzeit T", enthält. Die drei Eingangsgrößen ut, T,+T" und u,.
werden durch die Beziehung
zu einem neuen Vergleichswert uQ' verknüpft. Dieser Vergleichswert wird dem zweiten
Eingang einer Vergleichsstufe 3' zugeführt, an deren erstem Eingang wieder die Ausgangsgröße
u, der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 1, 2 liegt und die wie die Vergleichsstufen
3 bzw. 13 (Fig. 1 bis 3) so geschaltet ist, daß sie ein Auslösekennzeichen abgibt,
sobald die Differenz u,-u"' ihrer Eingangsgrößen verschwindet. Dieses Auslösekennzeichen
gelangt über den Diskriminator 5 und die Prüfschaltung 6 zur Ausgangsstufe 7. die
den Steuerbefehl abgibt.
-
Auf diese Weise erfolgt somit die exakte Kompensation der durch die
Prüfzeit bedingten Verzögerung des Steuerbefehls durch entsprechende Auswertung
der jeweiligen Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung in der Recheneinheit
18. ES ist im Rahmen der Erfindung möglich, das Auslösen des Steuerbefehls außer
von dem Wert der Ausgangsgröße ut der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung noch von anderen
Bezugsgrößen bzw. betrieblichen Voraussetzungen abhängig zu machen. Hierzu ist vorgesehen,
daß gemäß Fig.5 die Ausgangsstufe 7" der Steueranordnung außer einem oder mehreren
Eingängen für das von einer oder mehreren Vergleichsstufen kommende Auslösekennzeichen
einen oder mehrere weitere Eingänge aufweist, die mit handgesteuerten oder selbsttätigen
überwachungseinrichtungen 22 wie z. B. Überwachungstasten, Schienenkontakten, Lichtschranken
u. dgl. in Verbindung stehen und so geschaltet ist, daß sie z. B. dann den Steuerbefehl
abgibt, wenn an allen Eingängen ein Auslösekennzeichen vorhanden ist.
-
Es sei noch darauf verwiesen, daß die an Hand der Blockschaltbilder
nach Fig. 1 bis 5 erläuterte Aufteilung der erforderlichen Funktionen auf die einzelnen
Stufen meist nur eine von mehreren Möglichkeiten darstellt und daher nicht als Beschränkung
der Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung aufzufassen ist. So könnte beispielsweise
die Auslösebedingung
(Anordnung nach Fig. 3) im Rahmen der Erfindung auch dadurch erfüllt werden, daß
in einer Vergleichsstufe die beiden Eingangsgrößen
miteinander verglichen werden.