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Überwachungseinrichtung für Wagengruppen, insbesondere innerhalb einer
Gleisbremse Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für auf einem Gleisabschnitt
befindliche bzw. durch diesen fahrende Wagengruppen, insbesondere innerhalb des
Wirkungsbereichs einer Gleisbremse. Als Wagengruppe gilt hier ein einzelner Wagen
oder eine Folge von miteinander gekuppelten Schienenfahrzeugen, deren Anzahl also
im Laufe eines Bewegungsvorgangs gleichbleibt. Die überwachungseinrichtung gemäß
der Erfindung ist in besonders vorteilhafter Weise für das Zusammenwirken mit Steuereinrichtungen
für selbsttätige Ablaufanlagen in Rangierbahnhöfen geeignet, wobei jede Wagengruppe
einen Ablauf darstellt; ihre Anwendbarkeit ist jedoch nicht auf derartige Anlagen
beschränkt.
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Es ist bekannt, den Besetztzustand von Gleisabschnitten beispielsweise
mit Hilfe einer isolierten Schiene zu überwachen, also eines Schienenstückes, welches
gegenüber den beiderseits angrenzenden Schienen elektrisch isoliert ist. Jede über
ein solches Schienenstück fahrende Radachse stellt eine elektrische Verbindung zwischen
diesem Schienenstück und der gegenüberliegenden Schiene her, die zum Auslösen einer
entsprechenden Besetztmeldung ausgenutzt wird. Es ist ferner bekannt, die Besetztmeldung
von Gleisabschnitten mit Hilfe von Achszähleinrichtungen durchzuführen. Hierbei
sind an den Enden des zu überwachenden Abschnittes Geber angeordnet, die jedesmal
einen Impuls abgeben, wenn sie durch ein Rad befahren werden. Solche Geber können
z. B. in der Weise gestaltet sein, daß durch die Räder bzw. Achsen ein magnetischer
Kreis beeinlußt wird. Die Impulse beider Geber werden einer Zähleinrichtung zugeführt.
Wenn die Summe der eingefahrenen Achsen gleich jener der ausgefahrenen ist, so ist
der betreffende Gleisabschnitt frei; andernfalls wird er als besetzt gemeldet.
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Diese bekannten Besetztmelder weisen den Nachteil auf, daß sie keinen
Aufschluß darüber geben können, ob die die Besetztmeldung verursachenden Achsen
zu verschiedenen Wagengruppen oder zur selben Wagengruppe gehören. Wie weiter unten
gezeigt wird, ist jedoch die Unterscheidung der einzelnen Wagengruppen in manchen
Anwendungsfällen notwendig, mindestens aber sehr wünschenswert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung
zu schaffen, die als Besetztmelder von den erwähnten Nachteilen frei ist und die
sich auf Grund ihrer Eigenschaften besonders zum Überwachen von Gleisabschnitten
eignet, die sich innerhalb des Wirkungsbereiches einer Gleisbremse befinden.
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Die wesentlichen Merkmale der überwachungseinrichtung gemäß der Erfindung
bestehen darin, daß am Ausgang des zu überwachenden Gleisabschnittes in bekannter
Weise eine Lichtschranke angeordnet ist, die nur bei Änderung des Lichtstromes von
dunkel auf hell ein Meldekennzeichen abgibt und auf die Zwischenräume zwischen miteinander
gekuppelten Wagen nicht anspricht; daß am Eingang des Gleisabschnittes in an sich
bekannter Weise ein Geber angeordnet ist, der mit einer wagenbetätigten Meldeeinrichtung
zusammenwirkt; und daß eine bistabile Schaltung vorgesehen ist, die durch das Meldekennzeichen
des Gebers in den einen und durch das Meldekennzeichen der Lichtschranke in den
anderen stabilen Zustand gebracht wird und deren hiervon abhängiges Ausgangskennzeichen
erkennen läßt, ob der betreffende Gleisabschnitt frei oder von zumindest einer Achsgruppe
besetzt ist.
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Der Patentschutz soll sich auf die gemeinsame Anwendung dieser drei
teilweise bekannten Merkmale gemäß Patentanspruch 1 beschränken; auch soll der Patentanspruch
2 nur in Verbindung mit dem Patentanspruch 1 patentrechtliche Bedeutung haben.
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F i g. 1 der Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine an einer
Gleisbremse angeordnete Überwachungseinrichtung; F i g. 2 stellt eine zweckmäßige
Weiterbildung dar, bei der diese Einrichtung in eine selbsttätige Gleisbremsensteuerung
eingefügt ist.
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Die in der Zeichnung enthaltenen Blockschaltbilder sind nur schematische
Darstellungen.
F i g. 1 zeigt eine in einem Gleis 1 liegende Gleisbremse
2 mit einem.auf ihre Bremsbalken einwirkenden Stellmotor 3, der in bekannter Weise
gesteuert werden möge. Am Ausgang der Gleisbremse ist als Bestandteil der Einrichtung
gemäß der Erfindung, die hier den innerhalb der Gleisbremse liegenden Glasabschnitt
überwacht, eine bekannte Lichtschranke angeordnet, die eine Lichtquelle 13a und
einen Lichtempfänger bzw. Verstärker 13 aufweist und nur dann ein Meldekennzeichen
abgibt, wenn sich der Lichtstrom von dunkel auf hell ändert. Die Lichtschranke ist
in Pufferhöhe leicht schräg zur Fahrtrichtung angeordnet. Damit kann bekanntlich
erreicht werden, daß während des Durchlaufes einer Wagengruppe aus gekuppelten Wagen
auch dann kein kurzzeitiges Hellwerden der Lichtschranke eintritt, wenn die Puffer
nicht dicht aneinanderschließen. Die Lichtschranke gibt also nur dann ein Meldekennzeichen
ab, wenn die gesamte Wagengruppe durchgelaufen ist. Man könnte kurzzeitige Aufhellungen
auch durch entsprechende Ausbildung der Lichtschrankenschaltung unschädlich machen,
derart, daß nur jene Änderungen des Lichtstromes ein Meldekennzeichen erzeugen können,
die länger andauern als eine vorgegebene Überbrückungszeit. Diese kann beispielsweise
0,25 Sekunden betragen.
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Die Überwachungseinrichtung enthält weiter einen Geber 18, der durch
einen Schienenkontakt 18a oder eine ähnliche Einrichtung ausgelöst wird.
Ferner ist eine bistabile Schaltung 19 vorhanden, die durch das Meldekennzeichen
des Gebers 18 an ihrem Eingang g in einen ersten stabilen Zustand B (»Besetzt«)
und durch das Meldekennzeichen der Lichtschranke 13 an ihrem Eingang f in einen
zweiten stabilen Zustand F (»Frei«) gebracht werden kann.
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Beim Einlaufen einer Wagengruppe in die Gleis- . bremse wird durch
jede Achse ein Meldekennzeichen des Gebers 18 ausgelöst. Das erste dieser Kennzeichen
bringt die bistabile Schaltung 19 in den Zustand B. Die Wagengruppe möge zunächst
gebremst und so- 4 dann freigegeben werden, und es möge eine weitere Wagengruppe
in die Bremse einlaufen, solange sich die erste noch darin befindet. Da die Schaltung
19 bereits den stabilen Zustand B einnimmt, wirken sich die weiteren Meldekennzeichen
des Gebers 18 nicht 4 aus. Sobald nun die erste Wagengruppe aus der Bremse ausläuft,
gibt die Lichtschranke 13 ein Meldekennzeichen ab, welches einerseits am Anschluß
20 abgenommen werden kann und andererseits die Schaltung 19 zunächst in den zweiten
stabilen Zustand F bringt. Durch die nächste noch in die Bremse einlaufende Achse
der zweiten Wagengruppe wird jedoch die Schaltung 19 über den Geber 18 und den Eingang
g sofort wieder in den ersten staöilen Zustand B gebracht. Erst beim Auslaufen der
zweiten Wagengruppe bleibt der durch das nächste Meldekennzeichen der Lichtschranke
13 bewirkte Zustand F der Schaltung 19 bestehen, und zwar so lange, bis die nächste
Wagengruppe einläuft.
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Ein Meldekennzeichen am Anschluß 20 der Lichtschranke 13 bedeutet
also, daß eine Wagengruppe aus der Bremse ausgelaufen ist. Das gleichzeitige Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein eines bleibenden Kennzeichens am Anschluß 21 der bistabilen
Schaltung 19 bedeutet, daß die Bremse noch - und zwar von einer weiteren Wagengruppe
- besetzt ist bzw. frei geworden ist. Eine solche Angabe kann beispielsweise bei
einer Gleisbremsen-Steuereinrichtung benötigt werden, bei welcher (wie an anderer
Stelle vorgeschlagen) die Bremse selbsttätig vorzeitig gelöst wird, wenn in zu dichtem
Abstand bereits eine zweite Wagengruppe anrollt, solange die Bremse noch von der
ersten besetzt ist.
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In F i g. 2 ist gezeigt, wie man bei Verwendung einer solchen Überwachungseinrichtung
mit einfachen Mitteln auch die Schließbewegung der Gleisbremse steuern bzw. einleiten
kann. Es sei angenommen, daß die Bremse gelöst werde, sobald der Stellmotor 3 von
einem Steuerverstärker 4 einen Lösebefehl erhält. Der Stellmotor möge durch einen
Bremsstufengeber 5 derart beein$ußt werden, daß er nach Aufhebung des Lösebefehls
die Bremse in eine von mehreren Bremsstellungen bringt, die sich durch die jeweils
wirksame Bremskraft unterscheiden. Der Bremsstufengeber selbst möge z. B. von Hand
oder selbsttätig durch die Meßwerte einer Gleiswaage eingestellt werden. Hinter
der Gleisbremse ist, z. B. zwischen den Schienen, die Antenne eines zweckmäßig als
Dopplerradar ausgebildeten Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 6 angebracht, dessen Ausgangsgröße
ein Maß für die Geschwindigkeit der die Gleisbremse durchfahrenden, von der Antenne
erfaßten Wagengruppe ist. Diese Ausgangsgröße wird in bekannter Weise dem ersten
Eingang einer Vergleichsstufe 7 zugeführt, an deren zweiten Eingang ein Vergleichswert
gegeben wird, der jener Geschwindigkeit entspricht, bei deren Erreichen die Bremse
gelöst werden soll. Bei der Anordnung nach F i g. 2 wird der Vergleichswert in einem
von Hand einstellbaren Geber 8 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 7 ist so geschaltet, daß an ihrem
Ausgang ein Lösebefehl auftritt, sobald die Differenz ihrer Eingangsgrößen verschwindet,
und ihr Ausgang ist mit dem Eingang a eines Mischgatters 9 verbunden ist.
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Ein weiterer Eingang b des Mischgatters 9 steht mit einer Lösetaste
10 in Verbindung, die das Lösen der Bremse von Hand ermöglicht. Es ist ferner möglich,
unabhängig von der Ausgangsgröße des Radargerätes 6 bzw. vom Betätigen der Taste
10, über einen dritten Eingang c des Mischgatters 9 das selbsttätige Lösen
der Bremse von anderen Bedingungen abhängig zu machen. Es sei z. B. angenommen,
daß der Anschluß 11 mit der obenerwähnten vorgeschlagenen Einrichtung verbunden
ist, die einen Lösebefehl gibt, wenn auf die noch besetzte Bremse in zu dichtem
Abstand eine weitere Wagengruppe anrollt.
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Der Ausgang des Mischgatters 9 ist an den ersten Eingang d einer bistabilen
Schaltung 12 geführt, während der Ausgang der Schaltung 12 wiederum derart mit dem
Eingang des genannten Steuerverstärkers 4 verbunden ist, daß dieser zur Abgabe eines
Lösebefehls veranlaßt wird, wenn die Schaltung 12 durch ein Meldekennzeichen des
Mischgatters 9 in den einen stabilen Zustand Lö gebracht wird. Die bisher beschriebene
Ausbildung der Gleisbremsensteuerung ist bekannt.
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Bei Verwendung des Besetztmelders gemäß der Erfindung ist es möglich,
die Gleisbremse nach dem durch einen Lösebefehl an einem der Eingänge
a, b
oder c des Mischgatters 9 (ODER-Schaltung) eingeleiteten Lösevorgang
zum jeweils frühestmöglichen Zeitpunkt selbsttätig mit Sicherheit wieder in die
Bremsstellung
zu bringen. Dies ist wünschenswert, damit die einzelnen Wagenachsgruppen möglichst
dicht aufeinanderfolgen können.
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Hierzu ist der Ausgang der Lichtschranke 13, 13 a außer mit dem Eingang
f der bistabilen Schaltung 19 (vgl. auch F i g. 1) mit dem zweiten Eingang e der
bistabilen Schaltung 12 verbunden, an welchem diese in den anderen stabilen Zustand
Br gebracht werden kann, der das Rückstellen der Bremse in die Bremsstellung bewirkt.
Zwischen die Lichtschranke 13, 13 a und die Schaltung 12 ist noch ein Mischgatter
14 eingefügt, an dessen zweiten Eingang eine Bremstaste 15 angeschlossen ist. Man
kann also auch durch Betätigen dieser Taste die Schaltung 12 in den stabilen Zustand
Br bringen.
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Die in F i g. 2 dargestellte Anordnung arbeitet somit wie folgt: Es
sei angenommen, daß sich die bistabile Schaltung 12 - erforderlichenfalls durch
Drücken der Taste 15 - im Zustand Br und die Bremse sich daher in Bremsstellung
befindet. Eine in die Bremse einlaufende Wagengruppe wird jeweils so lange gebremst,
bis der ihrer Geschwindigkeit entsprechende Ausgangswert des Radargeräts 6 mit dem
am Geber 8 eingestellten Geschwindigkeitswert übereinstimmt. Ist dies der Fall,
so gibt die Vergleichsstufe 7 über das Mischgatter 9 einen Lösebefehl, welcher die
Schaltung 12 in den anderen stabilen Zustand Lö bringt und damit über den Steuerverstärker
4 und den Stellmotor 3 das sofortige Lösen der Bremse zur Folge hat. Inzwischen
möge die Wagengruppe in den Bereich der Lichtschranke 13, 13 a eingetreten sein,
was aber keine Auswirkung hat, da die Lichtschranke in diesem Betriebszustand nicht
anspricht. Sobald jedoch das Ende der Wagengruppe die Lichtschranke verläßt, gibt
diese über das Mischgatter 14 ein Meldekennzeichen an den Eingang e der bistabilen
Schaltung 12, die damit in den Zustand Br gelangt, so daß die Bremse 2 wieder in
Bremsstellung geht und zum Bremsen der nächsten Achsgruppe bereit ist.
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Es sei nun angenommen, daß nach dem Lösen der Bremse eine weitere
Wagengruppe bereits in die Bremse einläuft, bevor die erste Wagengruppe die Bremse
verläßt, also die Lichtschranke 13,13 a freigegeben hat. Dies bedeutet, daß auch
nach dem Auslaufen der ersten Wagengruppe die Bremse nicht frei wird, sondern weiterhin
besetzt bleibt, nämlich durch die zweite Wagengruppe. Würde man also an Stelle der
Lichtschranke 13, 13 a einen Besetztmelder verwenden, dessen Meldekennzeichen der
in der bisher üblichen und bekannten Weise lediglich die Zustände »Besetzt« und
»Frei« der Bremse unterscheiden lassen (wie z. B. eine isolierte Schiene oder eine
Achszähleinrichtung), so wäre es in dem angenommenen Falle nicht möglich, durch
diesen ein Meldekennzeichen zum notwendigen Rückstellen der Bremse in die Bremsstellung
zu gewinnen. Die zweite Wagengruppe würde somit urgebremst durch die Bremse rollen.
Im Gegensatz dazu ist die beschriebene Einrichtung imstande, zwei Wagengruppen auch
dann zu unterscheiden, wenn sie sich gleichzeitig im Wirkungsbereich der Gleisbremse
befinden. Sie erzeugt nicht nur dann ein Meldekennzeichen, wenn die bisher besetzte
Bremse frei wird, sondern auch jedesmal dann, wenn eine geschlossene Wagengruppe
aus der Bremse ausläuft. Dieses Meldekennzeichen führt über den Eingang e die bistabile
Schaltung 12 in die Stellung Br zurück und bringt dadurch die Bremse 2 wieder in
Bremsstellung, so daß die nachfolgende Wagengruppe auch dann noch gebremst wird,
wenn sie sich vor dem Auslaufen der ersten Wagengruppe bereits in der Bremse befindet.
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Da die in der Einrichtung gemäß der Erfindung enthaltene Lichtschranke
13/13 a eine eindeutige Meldung darüber gibt, wann eine bisher gebremste Wagengruppe
den Wirkungsbereich der Gleisbremse verläßt, kann es zweckmäßig sein, ihr an die
bistabile Schaltung 19 weitergegebenes Meldekennzeichen auch zum Steuern weiterer
Funktionsabläufe einer selbsttätigen. Gleisbremsen-Steuereinrichtung heranzuziehen.
Man kann beispielsweise in Abhängigkeit von diesem Meldekennzeichen die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
6, 7 kurzzeitig so lange abschalten, bis die ausgelaufene Wagengruppe mit Sicherheit
den Wirkungsbereich der Antenne verlassen hat. Man könnte ferner dieses Meldekennzeichen
z. B. zu einer Anzeige »Wagengruppe ausgelaufen« oder dazu benutzen, den Stellmotor
3 entsprechend der Gewichtsstufe der nächsten Wagengruppe einzustellen. Diese Möglichkeiten
sind in F i g. 2 schematisch außer durch den Anschluß 20 durch eine gestrichelte
Verbindung 17 angedeutet.