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Verfahren zur Prüfung einer mit Achszählern arbeitenden Gleisfreimeldeeinrichtung
während des Betriebs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer mit
Achszählern arbeitenden Gleisfreimeldeeinrichtung während des Betriebs, wobei die
Zählwerke der Achszähler jeweils aus einer einzigen Kette von vor- ünd rückwärts
zählenden binären elektronischen Zählstufen aufgebaut sind.
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Die in Gleisfreimeldeeinrichtungen verwendeten Achszähler enthalten
zum Teil Zählwerke, welche aus binären Zählstufen aufgebaut sind. Um die erforderliche
Sicherheit zu erreichen, ist es üblich, zwei voneinander unabhängige Zählketten
aus binären Stufen zu einem Zählwerk zusammenzufassen. Eine dieser beiden Zählketten
registriert die in den zu kontrollierenden Gleisabschnitt einfahrenden, die andere
die ausfahrenden Achsen. Die Freimeldung des Gleisabschnitts kann erst dann erfolgen,
wenn am Schluß des Zählvorgangs der Zustand beider Zählketten gleich ist. Ein fehlerhaftes
Funktionieren einer der beiden Zählketten äußert sich bei einer solchen Einrichtung
im Sinne der Sicherheit als Belegtmeldung des Abschnitts.
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Elektronische Schaltmittel erlauben es, Zählketten zu bauen, die in
zwei Richtungen arbeiten, wodurch eine wesentliche Einsparung gegenüber dem Zählwerk
mit zwei nur in einer Richtung zählenden Ketten möglich ist.
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Es ist aber wesentlich, daß auch diese Einrichtungen in ihrer Arbeitstüchtigkeit
so überwacht werden können, daß den Anforderungen des Eisenbahnsicherungswesens
genügt wird-.
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Zu diesem Zweck hat man bereits die' Zählwerke der Achszähler, die
jeweils aus einer einzigen Kette von vor- und rückwärts zählenden binären elektronischen
Zählstufen aufgebaut sind, so ausgebildet, daß dem ersten auf die Grundstellung
folgenden Zählschritt diejenige Zustandsänderung jedes Zählorgans zugeordnet ist,
die einen Impuls für das nachfolgende Zählorgan auslöst, und man hat eine überwachungseinrichtung
vorgesehen, deren Ansprechen von dem Zustand der Zählorgane abhängig ist, der nach
ordnungsgemäßer Verarbeitung des auf die Grundstellung folgenden Zählimpulses eintritt.
Als überwachungseinrichtung sind hierbei elektronische Schaltmittel vorgesehen.
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Eine solche Anordnung vermag jedoch die an ihre Betriebssicherheit
zu stellenden Anforderungen nicht hinreichend zu erfüllen. Denn der Prüflauf einer
solchen Achszähleinrichtung hat ja die Aufgabe, eine nicht zulässige Freimeldung
der Strecke bei schadhaften Zählstufen zu verhindern, da auch bei bester Qualität
der verwendeten Bauteile mit der Möglichkeit gerechnet werden muß, daß eine Zählstufe
gestört ist. Nun ist es aber viel wahrscheinlicher, daß die zu überwachende binäre
Zählkette während der Arbeitsperiode und nicht während des Ruhezustandes einen Schaden
erleidet. Durch den Kontrollschritt zu Beginn des Zählvorgangs kann aber eine Störung,
die nach dem ersten Zählschritt erfolgt, nicht mehr erfaßt werden, so daß der Zweck
der Prüfung gar nicht erreicht wird.
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Ein anderer Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt in der Verwendung
elektronischer Schaltelemente. für die überwachungseinrichtung. Diese arbeiten zwar
schneller als elektromechanische Schaltelemente, doch läßt sich bei-ihnen eine Fehlersicherheit
nur durch besonders aufwendige Mittel erzwingen..
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Prüfung
einer mit Achszählern arbeitenden Gleisfreimeldeeinrichtuäg durch besondere Zusätze
fehlersicher zu machen und die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden.
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. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Prüflauf
jedes Achszählers am Ende des gesamten Zählvorgangs stattfindet und daß hierfür
vorgesehene zusätzliche elektromechanisch arbeitende Schaltmittel während des Prüflaufs
sämtliche Zählstufen des Zählwerks einmal zur Vorwärtszählung und einmal zur Rückwärtszählung
veranlassen.
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Durch die Verlegung des Prüfablaufs an das Ende des Zählvorgangs wird
hierbei die überwachung auf Grund von Tatsachen der Vergangenheit durchgeführt,
was zuverlässiger ist als eine Prüfung, die eine Extrapolation in die Zukunft in
sich schließt. Ferner wird durch die Verwendung elektromechanisch
arbeitender
Schaltmittel während des Prüflaufs ohne besonders aufwendige Mittel eine große Fehlersicherheit
erreicht, denn da bei den in der Eisenbahnsicherungstechnik verwendeten Relais die
Kontakte zwangläufig geführt sind, kann mit einem einzigen Kontakt der Zustand des
ganzen mehrköntäktigen Relais überwacht werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Gemäß F i g. I besteht die gleisseitige Ausrüstung einer Achszählanlage
aus den beiden Achszählimpulsgebern Gx und Gy, die an den isolierten Gleisabschnitten
I x und I y montiert sind. Die Belegung dieser Abschnitte wird durch
die beiden Gleisrelais Kx und Ky festgestellt.
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Die Impulsgeber Gx und Gy können richtungsabhängig oder richtungsunabhängig
sein. Ihre Zählimpulse werden mit geeigneter Polarität dem Zählwerk zugeführt, so
daß dieses Zählwerk die im Abschnitt zwischen den beiden Impulsgebern enthaltenen
Fahrzeugachsen registriert. Bei freiem Gleisabschnitt muß das Zählwerk auf Null
stehen, was dann der Fall ist, wenn alle binären Zählstufen auf Null stehen. Es
ist z. B. möglich, -jeder der binären Zählstufen ein -Relais zuzuordnen, das den
Zustand der Zählstufe eindeutig abbildet. Sind diese Relais angezogen, wenn die
zugehörigen Zählstufen auf Null stehen, so kann die Nullstellung des ganzen Zählwerks
dadurch gefunden werden, daß je ein Schließkontakt aller Stufenrelais in Serie geschaltet
wird. Die Serieschaltung dieser Kontakte bewirkt, daß dann und nur dann der zugehörige
Stromkreis geschlossen ist, wenn alle Zählstufen auf Null stehen.
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Zur Kontrolle der Arbeitstüchtigkeit wird nach Abschluß des Zählvorgangs
zuerst ein Rückwärts- und anschließendem Vorwärtsimpuls ausgelöst. Dabei dieser
Art Zähler für das Erreichen der Stellung Null minus Eins alle Stufen arbeiten müssen,
wie z. B. bei einem mechanischen Rollenzähler, so genügt eine Impulsfolge minus
Eins, plus Eins, um alle Teile des Zählers - zu kontrollieren und ihn wieder in
die Grundstellung zu bringen, wodurch er ohne Zeitverlust für einen neuen Zählvorgang
bereit ist.
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Die Schaltung zur Kontrolle der Zählkette ist in F i g. 2 in der Grundstellung
(freier Gleisabschnitt, Zählkette in der Nullstellung) dargestellt. Die Schließkontakte
des Relais der ersten Zählstufe sind mit Z00 und Z02, sein Öffnungskontakt ist mit
Z01 bezeichnet. Für die folgenden Zählstufen sind die SchließkontakteZ 10 und Z
12,Z 20 und Z 22,Z 30 und Z 32, Z 40 und Z 42, Z 50 und Z 52, Z 60 und Z 62, Z 70
und Z 72; die Öffnungskontakte sind mit Z 11, Z 21, Z 31, Z 41, Z 51, Z 61 und Z
71 angeschrieben.
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Im Ruhezustand bei freiem Gleisabschnitt sind die Arbeitskontakte
Klx und K1y der Gleisrelais Kx und Ky geschlossen. Da diese Relais örtlich getrennt
voneinander aufgestellt sind, wird der Zustand der Gleisabschnitte Ix und Iy über
die Kontakte Klx und Kly der Gleisrelais mit dem Relais L abgebildet. Sind beide
Gleisabschnitte I x und I y frei, so ist das Relais L angezogen. Für
das Abfallen dieses Relais L genügt es, wenn einer der beiden Abschnitte belegt
wird. Im Ruhezustand ist das Relais A über einen Kontakt L 1 des Relais L und über
einen Eigenkontakt A 1, das Relais B über den gleichen Kontakt L 1 des Relais
L und einen Eigenkontakt B 1 erregt. Das Relais C ist über die Kontakte Z02,
Z12, Z22, Z32, Z42, Z52, Z62 und Z72 der Zählkette angeschaltet.
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Außer der Relaisschaltung nach F i g. 2 sind zwei Netzwerke nach F
i g. 3 und 4 erforderlich, die einen Wechsel im Zustand der Relais A und Bin einen
Vor- und Rückwärtszählimpuls für die Zählkette umwandeln. Die Kontakte
A 4 und A 5 des Relais A
und die Kontakte B 5. und
B 6 des Relais B sind in der Grundstellung dieser beiden Relais gezeichnet.
Das Netzwerk der F i g. 3 mit den Widerständen R 1, R 2, R 3, dem Kondensator K1
und der Diode D 1 dient zur Erzeugung eines Rückwärtsimpulses, der dem Zählwerk
zugeleitet wird, und zwar dann, wenn das Relais A bei abgefallenem Relais
B anzieht. Auf ähnliche Art dient das Netzwerk der F i g. 4 mit den Widerständen
R 4, R 5 und R6, dem Kondensator K2 und der Diode D'2 zur Abgabe eines Vorwärtszählimpulses,
wenn das Relais B bei angezogenem Relais A anzieht.
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Im Normalbetrieb arbeitet die Schaltung folgendermaßen: Bei Einfahrt
in den zu kontrollierenden Gleisabschnitt fällt' zunächst eines der beiden Gleisrelais
Kx oder Ky und damit auch das Relais L ab. Damit wird die Belegtmeldung gegeben,
und die Relais A und B fallen ab. Die Impulse des zuerst befahrenen
Achszählimpulsgebers werden in Vorwärtsrichtung und anschließend die Impulse des
zweiten Impulsgebers in Rückwärtsrichtung von der Zählkette gezählt. Durch den ersten
Vorwärtszählimpuls wird .auch das Relais C abgeworfen. Ist die Zahl der eingefahrenen
und der ausgefahrenen Achsen gleich groß, so steht die richtig arbeitende Zählkette,
nachdem- der Zug den zu kontrollierenden Abschnitt verlassen hat, auf -Null. In
der Nullstellung der Zählkette sind die Kontakte ZOO, Z10, Z20, Z30, Z40,
Z50,
Z 60 und Z 70 geschlossen. Sind auch die isolierten Gleisabschnitte
Ix und Iy frei, so kann das Relais A über die genannten Kontakte der auf
Null stehenden Zählkette und über die bei abgefallenen Relais B und C nun geschlossenen
Kontakte B 2 und C 2 anziehen. Das einmal erregte Relais A hält sich über den Eigenkontakt
A 1.
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Durch das Anziehen des Relais A wird im Netzwerk der F i g. 3, wie
bereits vorgängig erläutert, ein Impuls erzeugt, der dem Zählwerk als RückwärtszähEmpuls
zugeleitet wird. Infolge dieses Impulses wird die Zählkette von Null auf Null minus
Eins geschaltet. Wie bereits erwähnt, müssen bei einem Zähler der vorliegenden Art
bei diesem Vorgang sämtliche Zählstufen ihren Zustand wechseln. Ist die Stellung
Null minus Eins- :erreicht, so sind die öffnungskontakte Z O1, Z 11, Z 21,
Z 31, Z41, Z 51,Z 61 und Z71 der Zählkette geschlossen, und das Relais B kann anziehen
und sich über den Eigenkontakt B 1 halten.
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Das Anziehen des Relais B löst in der Schaltung nach F i g. 4, wie
ebenfalls vorgängig erläutert, einen Impuls aus, der als Vorwärtsimpuls dem Zählwerk
zugeleitet wird und der die Zählkette von der Stellung Null minus Eins wieder in
die Stellung Null zurückschaltet, wobei bei dieser Operation wieder alle Zählstufen
arbeiten müssen. Ist der Zustand Null der Zählkette erreicht, so kann das Relais
C über die Schließkontakte Z02" Z12, Z22, Z32, Z42, Z52, Z 62 und Z 72 der Zählkette
und über die nun geschlossenen Kontakte A 2 und B 3 der Relais
A und B anziehen und sich über den Eigenkontakt C1 selbst halten. Damit sind
alle Bedingungen für die Freimeldung
des zu kontrollierenden Gleisabschnitts
durch den Stromkreis über die Kontakte Z02, Z12, Z22, Z32, Z42, Z52, Z62 und Z72
der auf Null stehenden Zählkette, über die Kontakte A 3, B 4, C 3
der Relais
A, B und C und über den Kontakt L 2 des von den isolierten Gleisabschnitten
I x und l y abhängigen Relais L gegeben.
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Wird der zu kontrollierende Abschnitt auf der gleichen Seite verlassen,
auf der er auch befahren wurde, so ist ein Achszählimpulsgeber erforderlich, der
eine richtungsabhängige Zählung ermöglicht. Im übrigen arbeitet die Schaltung aber
gleich wie im oben beschriebenen Fall, mit der Ausnahme, daß nur eines der beiden
Gleisrelais Kx oder Ky abfällt.
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Die Störungsfälle werden auf folgende Art festgestellt: Steht die
Zählkette nach dem Freiwerden beider isolierter Gleisabschnitte infolge einer Fehlzählung
oder eines Versagens der Zählkette bei der Kontrolle nicht auf Null, so kann mindestens
eines der Relais A, B oder C nicht anziehen, und der Freimeldestromkreis
kommt nicht zustande.
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Das Relais C stellt außerdem fest, ob nach Einfahrt in den zu kontrollierenden
Abschnitt nach dem Abfallen eines der Gleisrelais Kx oder Ky das Zählwerk aus der
Nullage heraus anläuft. Ist dies nicht der Fall, so bleibt das Relais C angezogen
und verhindert mit dem Kontakt C2, daß bei Freiwerden der isolierten Gleisabschnitte
Ix und 1y der Kontrollvorgang der Zählkette anläuft. Damit kommt aber auch die Freimeldung
nicht zustande.
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Arbeitet eine Zählstufe nicht, so ist es möglich, daß am Schluß des
Zählvorgangs die Zählkette auf Null steht, obwohl die Zahl der eingefahrenen Achsen
mit derjenigen der ausgefahrenen nicht übereinstimmt. Beispielsweise kann angenommen
werden, daß nur die erste Stufe der Zählkette arbeitet und die übrigen Stufen in
der Nullstellung hängenbleiben. Nach jeder zweiten Fahrzeugachse steht dann die
ganze Zählkette auf Null, und ein Verlust von einer geradzahligen Anzahl von Fahrzeugachsen
würde ohne die oben beschriebene Kontrolle nicht festgestellt. Bei einem Fehler
der beschriebenen Art darf aber angenommen werden, daß auch während der Kontrolle
am Schluß des Zählvorgangs ebenfalls nur ein Teil aller Stufen arbeitet, d. h.,
bei einem Rückwärtszählimpuls des Kontrollvorgangs wird die Stellung Null minus
Eins der Zählkette nicht erreicht, das Relais B kann nicht anziehen, und die Freimeldung
kommt nicht zustande.
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Im beschriebenen Beispiel wurde angenommen, daß als zeitlicher Anlaß
für die Durchführung der Anlaufkontrolle durch das Abfallen der Relais C die Belegung
eines der beiden Gleisabschnitte Ix oder 1y und daß als zeitlicher Bezugswert für
die Zählkettenkontrolle das Freiwerden beider Gleisabschnitte Ix und 1y bei auf
Null stehender Zählkette gilt. Diese Bedingungen können jedoch auch anders lauten.
Beispielsweise kann die Anlaufkontrolle durch das Öffnen eines Signals und die Zählkettenkontrolle
durch das Einfahren des Zuges in eine Nachbarstation ausgelöst werden. Das Relais
L ist dann durch eine entsprechende Schaltung zu beeinflussen.