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Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Bestimmen der erforderlichen
Auslaufgeschwindigkeit von Wagen aus einer Gleisbremse Die Erfindung betrifft eine
Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Bestimmen der erforderlichen Auslaufgeschwindigkeit
von Wagen aus einer Gleisbremse, an welche sich eine Vielzahl von Richtungsgleisen
anschließt, mit Hilfe einer Recheneinrichtung, in welche rieben anderen Bestimmungsgrößen
für jeden Ablauf mindestens ein Wert eingegeben wird, der die Eigenschaften des
durch das jeweils in befahrende Richtungsgleis gegebenen Laufweges berücksichtigt,
wobei die den einzelnen Richtungsgleisen entsprechenden Werte in einem Speicher
bereitgehalten werden, der z. B. von Ablaufstellwerte aus bei jedem Ablauf zum Abgeben
der jeweils zutreffenden Werte von Weglänge und Gleisneigung an die Recheneinrichtung
veranlaßt wird.
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Es ist bekannt, die in Rangierbahnhöfen für den iblaufbetrieb verwendeten
Gleisbremsen mit Hilfe von Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen derart zu steuern, daß
die Wagen mit bestimmter Geschwindigkeit aus der Gleisbremse auslaufen. Man trachtet
dabei, die Soll-Auslaufgeschwindigkeit jeweils so zu bemessen, daß die betreffende
Achsgruppe an ihrem Laufziel mit einer Zielgeschwindigkeit eintrifft, die von einem
vorgeschriebenen konstanten Wert möglichst wenig abweicht.
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Die Rangieranlage kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß am
Fuße des Ablaufberges eine erste Bremse, die sogenannte Talbremse, angeordnet ist
und daß sich an diese mehrere - im Durchschnitt etwa acht - Richtungsgleise anschließen,
deren jedes reit einer zweiten Bremse, der Richtungsgleisbremse, versehen ist. Die
Bemessung der Auslaufgeschwindigkeit aus der Talbremse kann dann so erfolgen, daß
die Wagen oder Wagengruppen mit jeweils der gleichen Einlaufgeschwindigkeit an der
auf ihrem Laufweg liegenden Richtungsgleisbremse ankommen.
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Es ist ferner bekannt, bei in dieser und ähnlicher Weise eingesetzten
Gleisbremsen die erforderliche Auslaufgeschwindigkeit durch eine selbsttätige Recheneinrichtung
zu bestimmen. Als Eingabewerte sind außer den Angaben über die Laufeigenschaften
der betreffenden Wagengruppe jeweils auch Angaben über die Eigenschaften des für
diese Wagengruppe vorgesehenen Laufweges erforderlich, da jeder Laufweg - beispielsweise
von einer Talbremse zu einer Richtungsgleisbremse - unterschiedliche Längen und
unterschiedliche Gleisneigungen hat. Die Berechnung der erforderlichen Auslaufgeschwindigkeit
kann z. B. nach der Gleichung
durchgeführt werden, wobei zur einfacheren Erläuterung nur ein Teil der tatsächlich
auftretenden Einflüsse berücksichtigt ist. In dieser Gleichung ist v, die zum Erreichen
des jeweiligen Laufzieles erforderliche Auslaufgeschwindigkeit aus der Gleisbremse,
z. B. der Talbremse, vz die vorgeschriebene Geschwindigkeit beim Erreichen des Laufzieles,
z. B. der Richtungsgleisbremse, g' die mit Rücksicht auf die Rollmassen der Räder
korrigierte Fallbeschleunigung, 1i die Länge des Laufweges zum i-ten Gleis und in
diesem bis zum Laufziel, w der Rollwiderstand des Wagens oder der Wagengruppe und
si die effektive Gleisneigung im Laufweg zum und im i-ten Gleis.
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Von diesen Bestimmungsgrößen ist g' von dem jeweiligen Wagengewicht
abgeleitet bzw. als Konstante vorgegeben; v, ist ein im allgemeinen fest eingestellter
Wert; w wird mit Hilfe entsprechender Meßeinrichtungen in Verbindung mit der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
für jede Wagengruppe von Fall zu Fall bestimmt bzw. in einer vorgeschalteten Recheneinheit
errechnet. Die Information über den jeweiligen Laufweg der gerade ablaufenden Achsgruppe
wird vom Ablaufstellwerk gegeben, welches unter anderem auch selbsttätig die Weichen
steuert. Es ist bekannt, die den einzelnen Richtungsgleisen entsprechenden Werte
in einem Speicher bereitzuhalten, der z. B. vom Ablaufstellwerk aus bei jedem Ablauf
zur Abgabe des jeweils zutreffenden Rechenwertes li bzw. si an die Recheneinheit
angesteuert wird.
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Nun würde der Wert v8 falsch berechnet werden, wenn in der Informationsübergabe
vom Ablaufstellwerk her die Angaben über den Laufweg fehlten, z. B.
wegen
einer vorübergehenden Störung. Es würde dann z. B. vs = vz werden, so daß die Wagengruppe
bereits in der Bremse bis auf die Zielgeschwindigkeit abgebremst würde. Sie träfe
dann mit zu geringer Geschwindigkeit am Ziel ein oder erreichte es unter Umständen
gar nicht.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß Betriebsstörungen dieser
Art vermieden werden können, wenn beim Fehlen eines dem Laufweg entsprechenden Ansteuerkennzeichnens
an die Recheneinrichtung jeweils ein Mittelwertkennzeichen abgegeben wird. Erfindungsgemäß
ist zu diesem Zweck der genannte Speicher derart ausgebildet, daß jeder ansteuerbaren
Adresse für jede der gespeicherten Größen von Weglänge und Gleisneigung je ein Umschalter
zugeordnet ist, dessen Arbeitskontakt eine dem betreffenden Speicherwert entsprechende
Verbindung herstellt, während sein Umschaltkontakt mit dem Ruhekontakt des der nächsten
Adresse zugeordneten Umschalters verbunden ist, wobei der Ruhekontakt des jeweils
ersten Umschalters die Verbindung zu einem Speicherwert herstellt, der einem Mittelwert
entspricht, und der Umschaltkontakt des letzten Umschalters mit dem betreffenden
Speicherausgang in Verbindung steht.
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Die Zeichnung zeigt zum besseren Verständnis der Aufgabenstellung
in F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Bestimmen
der erforderlichen Auslaufgeschwindigkeit von Wagen aus einer Gleisbremse, während
in F i g. 2 die Ausbildung des Speichers dieser Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
dargestellt ist. Gemäß F i g. 1 erhält das Steuerorgan 1 der Gleisbremse
seine Steuerbefehle von einer Vergleichsstufe 2. Die Vergleichsstufe möge jeweils
einen Lösebefehl abgeben, wenn der an ihren rechten Eingang gegebene, wie vorstehend
definierte Wert v, von dem an ihrem linken Eingang anliegenden Steuerwert
f (vt) unterschritten wird. Dieser Wert enthält die von einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
3 kontinuierlich gemessene Geschwindigkeit vt sowie einige in einer Stufe 4 hinzugefügte
Korrekturen, die unter anderem in an sich bekannter Weise den durch die Reaktionszeit
T,. der Gleisbremse bzw. ihrer Betätigungsorgane erforderlichen Vorhalt berücksichtigen.
Diese Korrekturen könnten selbstverständlich auch mit umgekehrtem Vorzeichen vor
dem rechten Eingang der Vergleichsstufe 2 vorgenommen werden.
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Der Sollwert v$ der Auslaufgeschwindigkeit wird entsprechend der oben
angegebenen Gleichung in einer Recheneinrichtung 5 ermittelt. Die Eingabedaten v,
und g' werden durch die Geber 6 bzw. 7 zur Verfügung gestellt. Der Rollwiderstand
w der jeweils in der Bremse befindlichen Wagengruppe kann einer vorgeschalteten
Recheneinheit 8 entnommen werden, die unter anderem die Messungen der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung3
auswertet. Die Bestimmungsgrößen 1i und si der einzelnen Laufwege werden in einem
Speicher 9 bereitgehalten. Dieser wird vom Ablaufstellwerk 10 aus gesteuert, indem
er bei jedem Ablauf im richtigen Zeitpunkt ein als Adresse wirksames Ansteuerkennzeichen
i erhält, worauf er die für den betreffenden Laufweg zutreffenden Werte für die
Länge 1i und die Neigung si an den Rechner gibt.
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Dieser Speicher 9 ist so ausgebildet, daß beim Fehlen eines solchen
Ansteuersignals an die Recheneinrichtung 5 selbsttätig ein Mittelwert 1"b bzw. s",
abgegeben wird, und zwar ist erfindungsgemäß jeder ansteuerbaren Adresse i des Speichers
für jede der gespeicherten Größen, also z. B. für die Länge li und die Neigung s;
des Laufweges, je ein Umschalter zugeordnet, dessen Arbeitskontakt eine dem betreffenden
Speicherwert entsprechende Verbindung herstellt, während sein Umschaltkontakt mit
dem Ruhekontakt des der nächsten Adresse i--- 1 zugeordneten Umschalters verbunden
ist, hierbei stellt der Ruhekontakt des ersten dieser Umschalter die Verbindung
zu einem Speicherwert (z. B. 1"a bzw. s",) her, der dem genannten Mittelwert entspricht,
und der Umschaltkontakt des let2ten Umschalters ist mit dem betreffenden Speicherausgang
verbunden.
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An Hand von F i g. 2 sei ein Ausführungsbeispiel für einen in dieser
Weise ausgestalteten Speicher 9 erläutert. Dabei ist angenommen, daß als Recheneinrichtung
5 (F i g. 1) ein Analogrechner dient und daß die vom Ablaufstellwerk 10 gegebene
Information bezüglich des Laufweges im Erregen jeweils eines bestimmten Relais besteht.
Entsprechend einer angenommenen Anzahl von acht Richtungsgleisen sind also acht
solcher Relais Al bis Aß vorgesehen. Von jedem dieser Relais wird zum Verarbeiten
des Speicherwertes für die Länge des Laufweges 1i ein Umschalter all bis
a1, und zum Verarbeiten des Speicherwertes für die Neigung si des betreffenden Richtungsgleises
i ein weiterer Umschalter as, bis as, betätigt. Für jede der gespeicherten
Größen 1 und s ist ein Rechenverstärker VI bzw. Vs mit dem Gegenkopplungswiderstand
Rla bzw. Rso und den Ausgangsanschlüssen 11 bzw. 12 vorgesehen. Der Rechenverstärker
kann natürlich darüber hinaus, wie bekannt, als Summator oder Integrator verwendet
werden.
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Die einzelnen Speicherwerte li und si werden durch einstellbare Widerstände
RIl bis R1$ bzw. Rs, bis Rs$ dargestellt, die beim Abruf eines Speicherwertes jeweils
zwischen die Maschinenspannung E und den betreffenden Rechenverstärker V1 bzw. Vs
geschaltet werden. Legt man z. B. durch Betätigen des Umschalters a18 den Rechenverstärker
V1 über den Widerstand Rl$ an die Maschinenspannung E, so ergibt sich nach den Regeln
der Analog-Rechentechnik an der Ausgangsklemme dieses Rechenverstärkers die Ausgangspannung
In jedem der beiden Speicherteile sind die Arbeitskontakte der Umschalter ali bzw.
as, mit einem Anschluß des den betreffenden Speicherwert darstellenden Widerstandes
Rli bzw. Rsi verbunden. Das andere Ende aller dieser Widerstände ist über einen
Anschluß 13 bzw. 14 an die Maschinenspannung E angeschlossen. Die
Umschalter liegen jeweils derart in Serie, daß ihr Umschaltkontakt mit dem Ruhekontakt
des der nächsten Adresse i + 1 zugeordneten Umschalters ali+l bzw. asi+l verbunden
ist - also z. B. der Umschaltkontakt des Umschalters ale mit dem Ruhekontakt des
Umschalters a1, - und der Umschaltkontakt des letzten Umschalters al, bzw. as, mit
dem am Ausgangsanschluß 15 bzw. 16 liegenden Rechenverstärker V1 bzw. Vs. Der Ruhekontakt
des ersten Umschalters all bzw. as, ist jeweils zu einem Widerstand R1",
bzw. Rs,n geführt, der - wie erwähnt - den Mittelwert aller anderen Speicherwerte
darstellt.
Wenn eine ablaufende Wagengruppe beispielsweise für das
dritte Richtungsgleis bestimmt ist, so wird vom Ablaufstellwerk her das Relais A3
erregt. Dadurch werden die Umschalter al, und as3 betätigt, so daß die Verstärker
Vl und Vs über die Vorwiderstände Rl3 bzw. Rs, an der Maschinenspannung E liegen.
Der Recheneinrichtung 5 (F i g. 1) werden dadurch als Rechenwerte die Spannungen
Uli und Us, zugeführt. Sollte jedoch infolge einer Störung das Relais A3
unerregt bleiben, so werden an die Recheneinrichtung die Spannungen Uln
= -(Rlo/Rlm) - E und Usm = -(Rso/Rsm) - E
abgegeben,
da die Eingänge 15 bzw. 16 der Rechenverstärker Vl bzw. Vs auch dann nicht offen
sind, sondern über die Ruhekontakte sämtlicher Umschalter all bis al, bzw.
asl bis as, mit den Widerständen R1. bzw. Rsm verbunden sind.
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Es ist leicht zu erkennen, daß die Wirkungsweise der beschriebenen
Ausführungsform eines im Rahmen der Erfindung verwendbaren Speichers sich nicht
ändert, wenn man die Anschlüsse 13 und 15 bzw. 14 und 16 vertauscht, also z. B.
die Maschinenspannung E an den Anschluß 15 legt und den Rechenverstärker Vl an den
Anschluß 13 anschließt.
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Ferner wäre es im Rahmen der Erfindung selbstverständlich möglich,
die als mechanische Schaltkontakte von Relais beschriebenen Umschalter ali und ast
in an sich bekannter Weise durch elektronische Gatterschaltungen zu ersetzen.