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Sicherheitseinrichtung zur Überprüfung der Aufmerksamkeit der Führer
von Schienen-Triebfahrzeugen Durch die unter dem Namen Sifa- oder Totmannapparate
bekannten Sicherheitseinrichtungen ist jeder Triebfahrzeugführer gezwungen, einen
Hand- oder Fußtaster zu betätigen, andernfalls nach einer vorgegebenen Weglänge
oder Zeitspanne ein Warnzeichen, gegebenenfalls ein Vor- und etwas später ein Hauptwarnzeichen,
eingeschaltet und schließlich die selbsttätige Bremsung des Triebfahrzeuges eingeleitet
wird. Bei den ersten Ausführungen dieser Sicherheitseinrichtungen mußte der Triebfahrzeugführer
den Taster nahezu dauernd niederdrücken und durfte ihn nur während der vorgegebenen
Weglänge oder Zeitspanne vorübergehend loslassen. Eine solche Sicherheitseinrichtung
ist aber dann nicht mehr wirksam, wenn durch die Lage eines etwa ohnmächtig gewordenen
Triebfahrzeugführers der Taster dauernd niedergedrückt bleibt. Der Triebfahrzeugführer
kann sich auch durch Beschwerung des Tasters mit einem Gegenstand seinen Verpflichtungen
entziehen. Man hat daher Sicherheits-Fahrschaltungen (Sifa-Einrichtungen) entwickelt,
bei denen periodisches Niederdrücken und Loslassen des Tasters erforderlich sind.
Einerseits von der Tatsache ausgehend, daß ein Niederdrücken des Tasters mit größerer
Wahrscheinlichkeit die Wachsamkeit des Triebfahrzeugführers erweist als das Nicht-Niederdrücken,
und um andererseits den Triebfahrzeugführer nicht allzu oft mit der Betätigung des
Tasters zu belasten, hat man sich später für folgende Arbeitsweise der Sicherheits-Fahrschaltung
entschieden: Nach dem Niederdrücken des Tasters und beim Festhalten in seiner Arbeitsstellung
bedarf es einer verhältnismäßig langen Zeitspanne oder zurückgelegten Wegstrecke
(z. B. 1200 in), bis das Vorwarnzeichen eingeschaltet wird, daraufhin einer kürzeren
Wegstrecke (z. B. 75 m) bis zum Ertönen eines Hauptwarnzeichens und danach etwa
der gleichen Wegstrecke (z. B. wieder 75 m) bis zur Einleitung der Bremsung des
Triebfahrzeuges. Der Führer hat also zur Rückstellung der Sicherheitseinrichtung
den Taster bei dem angegebenen Zahlenbeispiel nur jeweils im Bereich bis höchstens
1200 m -;- 75 m -h 75 m =1350 m kurzzeitig loszulassen. Wird dagegen der Taster
nicht wieder niedergedrückt, was mit größerer Wahrscheinlichkeit einen Mangel an
Wachsamkeit erweist als das- Niederdrücken des Tasters, so wird bereits nach einer
kurzen Zeitspanne oder Weglänge (z. B. 75 m) ein Warnzeichen eingeschaltet und bald
danach (z. B. nach weiteren 75 m) die Bremsung eingeleitet. Bei den bekannten, mit
mechanischen Mitteln arbeitenden Sicherheits-Fahrschaltungen hat man diese oder
eine ähnliche Wirkungsweise durch Änderung der übersetzung des Getriebes zwischen
dem zur Wegmessung herangezogenen Trieb- oder Laufrad und der die Weglänge zur Abgabe
der Signale und zur Einleitung der Bremsung auswertenden Einrichtung in Abhängigkeit
von der Tasterstellung erzielt, oder man hat das etwa für die Messung der Weglänge
vorgesehene mechanische Meßgerät bei niedergedrücktem Taster über ein Verzögerungsrelais
erst nach vorgegebener Zeit zur Wirkung gebracht.
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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung zur Überprüfung
der Aufmerksamkeit der Führer von Schienen-Triebfahrzeugen, bei der entweder mehrere
Weglängen oder mehrere Zeitspannen durch eine Anzahl elektrischer Impulse in einem
elektronischen Zählsatz gezählt werden und bei der beim Loslassen des periodisch
zu betätigenden Sicherheitstasters innerhalb einer Zählperiode jeweils ein neuerlicher
Zählvorgang eingeleitet wird und bei festgelegten Impulszahlen zunächst Warnsignale
und dann ein Bremsbefehl ausgelöst werden. Nach der Erfindung ist an einem einer
größten Impulszahl entsprechenden Ausgang des Zählsatzes ein Leiter angeschlossen,
über den auch bei niedergedrücktem Sicherheitstaster ein neuerlicher Anlauf des
Zählsatzes eingeleitet wird, und an diesem Ausgang ist ferner ein Schaltgerät (z.
B. ein Relais oder ein elektronisches Schaltgerät) in der Weise angeschlossen, daß
im Zusammenwirken mit der Stellung des Sicherheitstasters Stromkreise so steuerbar
sind, daß bei
niedergedrücktem Sicherheitstaster vor dem ersten
Erreichen der größten Impulszahl des Zählsatzes die Einwirkung seiner Ausgänge für
niedrige Impulszahlen auf durch diese zu steuernde Geräte zur Auslösung der Warnsignale
bzw. des Bremsbefehles unterbrochen ist.
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F i g. 1 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Sicherheitseinrichtung
nach der Erfindung. Der Impulsgeber 1 liefert elektrische Impulse, und zwar entweder
zur Feststellung von Weglängen entsprechend der Zahl der Lauf- oder Triebradumdrehungen
des Triebfahrzeuges oder zur Feststellung von Zeitspannen auf Grund einer konstanten
Frequenz, und gibt diese Impulse an den elektronischen Zählsatz 2 weiter. Der Sicherheitstaster
3 bewirkt die Rückstellung des elektronischen Zählsatzes 2 und die Einleitung einer
neuerlichen Zählung und ist vom Triebfahrzeugführer periodisch loszulassen und wieder
niederzudrücken. An die Ausgänge 4, 5 und 6 des elektronischen Zählsatzes 2 sind
das Vorwarngerät 7, z. B. ein Summer, das Hauptwarngerät 8, z. B. eine Hupe und
ein elektrisch gesteuertes Druckluftventil 9 zur Einleitung einer Bremsung des Triebfahrzeuges
angeschlossen. Dieser Anschluß erfolgt nicht unmittelbar, sondern über die Hilfsschütze
10 bis 12 und Kontakte der Hilfsschütze 10, 13 und 14. Die Schaltungselemente 7,
8 und 9 liegen an dem Gleichstromnetz P-N, und zwar in Reihenschaltung mit Kontakten,
die von den Hilfsschützen 10 bis 14 gesteuert werden. Am Ausgang 6 liegt ferner
die nicht näher bezeichnete Wicklung eines Hilfsschützes 10,
das seinerseits
weitere Hilfsschütze 11 und 12 steuert.
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Für das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß der Zählsatz 2 in an sich bekannter Weise so ausgelegt ist, daß die Ausgänge
4, 5 und 6 -so lange eine negative Spannung gegenüber der Sammelschiene P aufweisen,
bis die Impulszahlen n1, n2 bzw. h erreicht sind. F i g. 1 ist für den spannungsfreien
Zustand gezeichnet. Nach dem Einschalten der an den Sammelschienen P und N liegenden,
nicht dargestellten Stromquelle wechseln die Hilfsschütze 10, 11 und 12 ihre Stellung,
da dann an den Ausgängen 4, 5 und 6 negative Spannung auftritt. Ihre nicht näher
bezeichneten Ruhekontakte sind dann offen, der nicht näher bezeichnete Arbeitskontakt
am Hilfsschütz 10 ist geschlossen.
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Wird das Fahrzeug in Bewegung gesetzt, so erhält der elektronische
Zählsatz 2 Impulse vom Impulsgeber 1. Nach n1 Impulsen, z. B. nach 75 m Weglänge,
wird der Ausgang 4 des elektronischen Zählsatzes 2 spannungslos. Das Hilfsschütz
12 hat zwei nicht näher bezeichnete Wicklungen; die eine wurde bisher über den Ausgang
4 gespeist, die zweite kann über den Kontakt des Sicherheitstasters 3 und den nicht
näher bezeichneten Arbeitskontakt des erregten Hilfsschützes 10 gespeist werden.
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Wurde das Niederdrücken des Sicherheitstasters 3 unterlassen, so ist
diese zweite Wicklung des Hilfsschützes 12 nicht wirksam; das Hilfsschütz 12 fällt
daher ab und erregt nun über seinen nicht näher bezeichneten Ruhekontakt das Hilfsschütz
14, das seinerseits eine Hupe als Hauptwarnsignal 8 in Tätigkeit setzt. Wird daraufhin
trotzdem der Sicherheitstaster 3 noch immer nicht niedergedrückt, so läuft die Zählung
weiter. Nach insgesamt n2 Impulsen, also etwa nach weiteren 75 m, wird der Ausgang
5 spannungslos. In gleicher Weise, wie vorher bei der Einschaltung des Hauptwarngerätes
8 beschrieben wurde, wird durch Vermittlung der Hilfsschütze 11
und 13 das
elektrisch gesteuerte Druckluftventil 9 eingeschaltet, das die Bremsung veranlaßt.
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Wird der Sicherheitstaster 3 zu einem beliebigen Zeitpunkt, sei es
vor oder nach dem Eintritt der Hauptwarnung, niedergedrückt, so wird über die nicht
näher bezeichnete Leitung zwischen dem Sicherheitstaster 3 und dem elektronischen
Zählsatz 2 der Zählsatz zurückgestellt und ein neuer Zählvorgang eingeleitet.
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Bei niedergedrücktem Sicherheitstaster 3 bleiben die Hilfsschütze
14 und 13 auch beim Erreichen von n1 bzw. n2 Impulsen in ihrer Arbeits- bzw. Anzugstellung,
da ihre Wicklung über den Kontakt am Sicherheitstaster 3 und den nicht näher bezeichneten
Arbeitskontakt am Hilfsschütz 10 gespeist wird. Es unterbleiben somit die Warnungen
und die Bremsung. Beim Erreichen von n Impulsen, also etwa nach 1200 m, verliert
der Ausgang 6 seine negative Spannung gegenüber der Sammelschiene P, und das Hilfsschütz
10 fällt ab und schaltet das Vorwarngerät 7 ein. Da inzwischen die Ausgänge 4 und
5 wieder negative Spannung aufweisen, bleiben die Hilfsschütze 11 und 12 angezogen.
Nach einer weiteren Impulszahl n1, also nach insgesamt 1200 m + 75 m, verliert der
Ausgang 4 seine negative Spannung. Da aber das Hilfsschütz 10 abgefallen
ist, wird das Hilfsschütz 12 trotz niedergedrücktem Sicherheitstaster 3 abfallen,
und es wird über das Hilfsschütz 14 das Hauptwarngerät 8 eingeschaltet. In
gleicher Weise wird, wenn der Sicherheitstaster 3 weiterhin niedergedrückt verbleibt,
nach weiteren 75 m (d. i. nach insgesamt 1200 m + 75 m -;- 75 m = 1350 m) das Hilfsschütz
11 abfallen und dadurch über das nunmehr erregte Hilfsschütz 13 und das durch dieses
elektrisch gesteuerte Druckluftventil 9 die Bremsung eingeleitet.
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Wird der Sicherheitstaster 3 nur vorübergehend niedergedrückt, d.
h. also, zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb des oben geschilderten Vorganges
losgelassen, so wird dadurch über die nicht näher bezeichnete Leitung zwischen dem
Sicherheitstaster 3 und dem elektronischen Zählsatz 2 der Zählsatz zurückgestellt,
und es beginnt ein neuer Zählvorgang mit der unter losgelassenem Sicherheitstaster
geschilderten Wirkungsweise. Es kommt bei der geschilderten Art der Sicherheitseinrichtung
zu keiner Bremsung des Triebfahrzeuges, wenn der Triebfahrzeugführer den Sicherheitstaster
3 nicht länger als etwa während 150 m Weglänge loßläßt und nicht länger als während
1350 m Weglänge niedergedrückt hält.
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Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wurden zur einfacheren Erläuterung
der Wirkungsweise der Sicherheitseinrichtung elektromechanische Schaltgeräte, nämlich
Hilfsschütze 10 bis 14 angenommen. Man wird aber im allgemeinen ebenso wie
bei dem elektronischen Zählsatz 2 zur Vermeidung mechanisch bewegter Teile elektronische
Schalter verwenden.
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F i g. 2 zeigt die entsprechende Schaltung unter Verwendung von Schalttransistoren
20, 23 und 24, die die Funktion der Hilfsschütze 10, 13 und 14 nach F i g. 1 übernehmen.
An Stelle der nicht näher bezeichneten Haltewicklungen der Hilfsschütze 12 und 11
nach F i g. 1 bleiben die Transistoren 22 und 21 stromführend, da über den Widerstand
R1 und den Sicherheitstaster 3 bis zum Erreichen der Impulszahl n ein Basisstrom
fließt. Der Spannungsabfall am
Widerstand R1 bei eingeschaltetem
Transistor 20 hat die gleiche Wirkung wie der nicht näher bezeichnete Ruhekontakt
des Hilfsschützes 10 in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1.