DE1413557C - Von der Zeit und vom Bewegungszustand eines Triebfahrzeuges abhängige Sicherheitsfahrschaltung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine von der Zeit Zweckmäßig ist dem Mittelwertbildner ein span- und vom Bewegungszustand eines Triebfahrzeuges nungsabhängiges Glied nachgeschaltet, das in Ababhängige Sicherheitsfahrschaltung, bei der in be- hängigkeit von der anliegenden Spannung eine Umstimmten Zeitabständen eine Wachsamkeitstaste vom schaltung des mehrere einstellbare Zeitbereiche auf-Fahrzeugführer betätigt werden muß und beim Un- 5 weisenden Zeitgliedes durchführt,
terlassen der rechtzeitigen Betätigung zuerst durch Zur Überwachung der derart ausgebildeten Sicher-Ablauf eines ersten Zeitgliedes ein optisches Signal heitsfahrschaltung ist vorgesehen, daß der Impüls- und beim Ablauf eines zweiten Zeitgliedes ein aku- geber als Doppelimpulsgeber ausgebildet ist, dessen stisches Signal ausgelöst wird und nach Ablauf einer Impulse über Impulsformer in der Weise einem Oderweiteren Zeitverzögerung eine Abschaltung des An- io Glied mit einem nachgeschalteten Umkehrverstärker triebes und/oder eine Zwangsbremsung des Trieb- zugeführt sind, daß jeweils der eine Impuls zur Zeit fahrzeuges bewirkt wird. der Impulspause des anderen Impulses gegeben wird

Eine derartige Sicherheitsfahrschaltung benötigen und umgekehrt, und daß der Ausgang des Umkehr-

mit nur einem Bedienungsmann besetzte Triebfahr- Verstärkers ein weiteres Oder-Glied, das dem opti-

zeuge von Eisenbahnen, um zu verhindern, daß bei 15 sehen Signal vorgeschaltet ist, in der Weise ansteuert,

einem Ausfall des Bedienungsmannes, z. B. durch daß im Falle eines Drahtbruches zwischen einem der

Bewußtlosigkeit oder durch Absturz vom Fahrzeug, beiden Impulsgeberteile und dem im Innern des

das Triebfahrzeug mit der gerade eingestellten Ge- Triebfahrzeuges angeordneten Steuerungsteil ein

schwindigkeit weiterfährt. . Blinksignal gegeben wird.

Es ist eine Sicherheitsfahrschaltung bekannt, bei 20 Bei der Sicherheitsfahrschaltung gemäß der Erfinwelcher entweder Zeitspannen oder Weglängen durch dung ist es möglich, bei einer hohen Geschwindigkeit eine Anzahl elektrischer Impulse abgebildet werden eine sehr kurze Ansprechzeit für die Abschaltung des und mittels elektrischer Einrichtungen in einem Zähl- Antriebsaggregates und die Einleitung der Zwangssatz gewählt werden, wobei bei Überschreiten einer bremsung einzustellen, so daß die Nachteile, die eine bestimmten Impulszahl bei betätigter Sicherheitstaste 25 zeitabhängige Sicherheitsfahrschaltung aufweist, daß eine neue Zählung erfolgt, bei der bei Abzählung sich nämlich bei einer hohen Geschwindigkeit ein einer weiteren Anzahl von Impulsen nach Auslösung sehr langer Weg ergibt, bevor die Bremseinrichtung eines Warnzeichens eine Einwirkung auf den An- zum Ansprechen kommt, vermieden wird. Weiter hat trieb und die Bremseinrichtung des Triebfahrzeuges diese Sicherheitsfahrschaltung den Vorzug, daß bei erfolgt. Diese bekannte Einrichtung ist im wesent- 30 Rangierfahrten bereits nach einem sehr kurzen Weg liehen aus elektronischen Bauelementen aufgebaut die Bremsung eingeleitet wird, so daß die Sicherheit (österreichische Patentschrift 213 955). zur Vermeidung von Unfällen erheblich gesteigert

Das Messen von Zeitspannen hat den Nachteil, wird. Befindet sich das Triebfahrzeug im Stillstand, daß bei hohen Geschwindigkeiten die zurückgelegten so ist eine Betätigung der Wachsamkeitstaste nicht Wege bei Ausfall des Bedienungsmannes zu groß 35 erforderlich, wie z. B. bei einer rein zeitabhängigen werden. Die Wegmessung verlangt andererseits, um Einrichtung dieser Art. Die Sicherheitsfahrschaltung bei hohen Geschwindigkeiten nicht zu unzumutbar gemäß der Erfindung besitzt nur noch für die Schaltkleinen Zeitspannen zu kommen, wiederum Wege, elemente, die schalten müssen, wenn der Bedienungsdie bei langsamen Rangierfahrten bei Ausfall des mann die Betätigung der Wachsamkeitstaste vergißt, Bedienungsmannes gefährlich lang sind. 40 mechanisch betätigte Geräte, die mit Rücksicht

Es ist deshalb die Forderung nach einer zeit- auf ihre geringe Schalthäufigkeit keiner Wartung

abhängig arbeitenden Sicherheitsfahrschaltung be- bedürfen.

kannt, bei welcher die Zwangsbremsung bei hoher Der Aufbau einer Sicherheitsfahrschaltung gemäß Geschwindigkeit nach kürzerer Zeit und bei kleiner der Erfindung soll anschließend an Hand eines Aus-Geschwindigkeit nach längerer Zeit erfolgen soll. Bei 45 führungsbeispieles erläutert werden. In der Figur ist Stillstand des Fahrzeuges darf auch nach beliebig mit 1 ein Doppelimpulsgeber bezeichnet. Dieser im langer Zeit keine Zwangsbremsung erfolgen. wesentlichen aus einer zwischen zwei Spulen eines

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwingkreises rotierenden Zahnscheibe aufgebaute Sicherheitsfahrschaltung der eingangs genannten Art Impulsgeber liefert Impulse mit einer von der Drehanzugeben, bei welcher diese Forderungen in betrieb- 50 zahl des Gebers unabhängigen Amplitude. Die Anlich zuverlässiger Weise erfüllt sind. zahl der pro Zeiteinheit erzeugten Impulse ist der

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der Drehzahl des Impulsgebers proportional. Der Imeingangs erwähnten Sicherheitsfahrschaltung erfin- pulsgeber ist so geschaltet, daß auf die beiden mit 2 dungsgemüß dadurch, daß ein von einer Fahrzeug- und 3 bezeichneten Impulsformer jeweils nacheinachsc angetriebener Impulsgeber vorgesehen ist, des- 55 ander ein Impuls gegeben wird, und zwar in einer sen Impulse eine von der Fahrgeschwindigkeit unab- solchen Weise, daß dem Impulsformer 2 jeweils ein liängijic Amplitude haben und zwei dem zweiten Impuls zugeführt wird, wenn dem Impulsformer 3 Zeitglied einerseits und einem die weitere Zeitver- kein Impuls zugeführt wird und umgekehrt,
zögerung bewirkenden dritten Zeitglied andererseits Weiterhin ist mit 4 ein Oderglied und mit 20 ein nachgeschütteten Und-Gliedern in der Weise züge- 60 Umkehrverstärker bezeichnet. Diesem Oderglied werführt sind, daß die vom zweiten und dritten Ze^lied den die von den Impulsformern 2 und 3 rechteckig abgegebenen Signale nur beim gleichzeitigen Ein- geformten Impulse zugeführt. Wenn beide Impulsfortrelfen der Impulse wirksam werden können, und daß mer 2 und 3 ordnungsgemäß arbeiten und diesen die dem Impulsgeber ein monostabiles Kippglied zur Impulse vom Doppelimpulsgeber zugeführt werden, Umformung in Impulse konstanter Zeitdauer und die- 65 entsteht am Ausgang des Odergliedes 4 eine Gleichsam ein Mittelwertbildncr nachgcschaltct ist, dessen spannung, die dem Umkehrverstärker 20 zugeführt Ausging wiederum die Ablaufzeit des dritten Zeit- wird. Am Ausgang des Umkehrverstärkers 20 liegt in glicdcs sclhsiiiiiiii beeinflußt. diesem Falle dann die Spinnning Null.

Weiterhin ist mit 5 ein monostabiles Kippglied, mit 19 ein Mittelwertbildner und mit 6 ein spannungsabhängiges Glied bezeichnet. In der monostabilen Kippstufe 5 werden die an seinem Eingang eingehenden Impulse verschiedener zeitlicher Länge in Impulse gleicher Länge umgewandelt, wobei natürlich die Länge der abgegebenen Impulse nicht größer sein kann, als die zeitliche Länge des kürzesten, am Eingang des monostabilen Kippgliedes (5) ankommenden Impulse. Die auf eine einheitliche Länge gebrachten Impulse werden im Mittelwertbildner 19 weiterverarbeitet. Am Ausgang des Mittelwertbildners 19 wird dann eine Gleichspannung abgegeben, deren Größe der Anzahl der am Eingang ankommenden Impulse pro Zeiteinheit proportional ist. Diese Spannung wird dem spannungsabhängigen Glied 6 zugeführt, das bei einer bestimmten Spannung eine Umschaltung durchführt.

In der im Ausführungsbeispiel dargestellten Sicherheitsfahrschaltung sind weiterhin mit,7, 8 und 9 drei Zeitglieder, deren Ablaufzeit einstellbar ist, bezeichnet, wobei das Zeitglied 9 mehrere umschaltbare Zeiteinstellbereiche aufweist. Weiter sind mit 10,11 und 12 drei Undglieder und mit 13 und 14 zwei bistabile Kippglieder bezeichnet. Mit 10 α ist ein Kondensator bezeichnet, der das Anstehen einer Gleichspannung bei stillstehendem Fahrzeug an den Eingängen b der Undglieder 11 und 12 verhindert. Mit 15 ist ein Oderglied und mit 16,17 und 18 sind drei Endstufen mit Signalumkehr bezeichnet, die die ankommenden Signale soweit verstärken, daß sie für die Betätigung von Relais ausreichen. Die Eingänge der Und- bzw. Oderglieder 10 bis 15 sind mit α und b bezeichnet.

Die mechanischen Schaltglieder sind wie folgt bezeichnet: mit 21 die Wachsamkeitstaste, mit 22 ein Relais für das optische Signal 25, mit 221 ein Schließkontakt des Relais 22, mit 23 das Relais für das akustische Signal 26 und mit 24 das Relais für ein Magnetventil 27, das die Bremseinrichtung betätigt. Dem Magnetventil 27 kann auch ein Relais 28 für eine Einrichtung zur Abschaltung des Antriebsaggregates des Triebfahrzeuges parallel geschaltet sein, falls die Abschaltung des Antriebsaggregates nicht über die Druckluftleitung und ein entsprechendes durckluftbetätigtes Element vorgenommen wird.

Die Sicherheitsfahrschaltung entsprechend dem Ausführungsbeispiel arbeitet folgendermaßen: Dei Bedienungsmann muß die Wachsamkeitstaste 21 dauernd niederdrücken, diese jedoch in Abständen von jeweils z. B. 30 oder 60 Sekunden kurzzeitig loslassen. Bei einem Loslassen — im Ausführungsbeispiel also einer öffnung des Kontaktes der Wachsamkeitstaste 21 — läuft das Zeitglied 7, das z. B. au! eine Ablaufzeit von 60 Sekunden eingestellt sein mag, in seine Ausgangslage zurück und beginnt beim erneuten Niederdrücken der Wachsamkeitstaste neu zu laufen. Ist durch irgendwelche Umstände der Bedienungsmann daran gehindert, die Wachsamkeitstaste 21 loszulassen, d. h. also den Schalter zu öffnen, so läuft das Zeitglied 7 ab. Nach Beendigung der Laufzeit des Zeitgliedes 7 liegt an seinem Ausgang eine Spannung an, so daß das Oderglied 15 betätigt wird Dadurch wird die Endstufe 16 angesteuert und das Relais 22 fällt ab, so daß das optische Signal 25 eingeschaltet wird.

Gleichzeitig werden von der Wachsanikeitstaste 21 und vom Zeitglied 7 her die beiden Eingänge des Undgliedes 10 an Spannung gelegt. Am Ausgang des Undgliedes 10 entsteht damit eine Spannung und das Zeitglied 8 läuft an. Weiter ist der Schalter 221 des Relais 22 ausgeschaltet worden, so daß jeweils dei Eingang α der beiden Kippstufen 13 und 14 spannungslos wird. Nach einer Zeitspanne von z. B. 3 Sekunden ist das Zeitglied 8 abgelaufen und der Eingang α des Undgliedes 11 erhält Spannung. Nachdem der Eingang b des Undgliedes 11 vom Impulsformer 2 Impulse erhält, werden vom Ausgang des Undgliedes 11 ebenfalls Impulse abgegeben und dem Eingang b der Kippstufe 13 zugeführt. Dies führt zu einer Umschaltung der Kippstufe, die in der neuen Schaltstellung verbleibt. Über den Ausgang d der Kippstufe wird über die Endstufe 17 das Relais 23 entregt, das abfällt und ein akustisches Signal 26 aus löst. Von einem weiteren Ausgang c der Kippstufe 13 wird gleichzeitig das Zeitglied 9 erregt, so daß dieses zum Anlauf kommt. Dieses Zeitglied 9 kann verschiedene Laufzeiten haben, die von dem spannungsabhängigen Glied 6 eingestellt bzw. umgeschaltet werden. So kann z. B. die Laufzeit für eine Geschwindigkeit des Triebfahrzeuges von 30 km/h 6 Sekunden, für 90 km/h 4 Sekunden und bei größe-

ren Geschwindigkeiten 2 Sekunden betragen. Ebensogut sind natürlich auch andere Verzögerungszeiten möglich.

Der Bedienungsmann hat jetzt noch eine letzte Möglichkeit durch Betätigung der Wachsamkeitstaste 21 die angelaufenen Zeitglieder 7, 8 und 9 wieder in die Ruhestellung zurückzustellen. Wird vor Ablauf des Zeitgliedes 9 durch Loslassen der Wachsamkeitstaste der Kontakt 21 geöffnet, so kehrt das Zeitwerk 7 in die Ruhelage zurück, das Oderglied 15 schaltet ebenfalls um, so daß über die Endstufe 16 das Relais 22 erregt wird. Das optische Signal 25 wird abgeschaltet und der Kontakt 221 des Relais 22 schließt wieder, so daß das bistabile Kippglied (13) an seinem Eingang α Spannung erhält und in die Ausgangslage zurückschaltet. Damit wird auch das Zeitglied 9 spannungslos und kehrt in die Ausgangslage zurück, ohne daß der Bremsvorgang des Triebfahrzeuges eingeleitet wird.
Ist der Bedienungsmann durch irgendwelche Umstände gehindert, eine Betätigung der Wachsamkeitstaste 21 vorzunehmen, wird nach Ablauf des Zeitgliedes 9 das Undglied 12 am Eingang a an Spannung gelegt. Da der Eingang b des Undgliedes 12 vom Impulsformer 2 mit Impulsen versorgt wird, liegt nunmehr auch am Ausgang des Undgliedes 12 Spannung, so daß das bistabile Kippglied 14 umgeschaltet und in seiner neuen Stellung verbleibt. Die Endstufe 18 entregt das Relais 24, so daß das Bremsventil 27 ebenfalls entregt wird. Wenn das Antriebsaggregat nicht auf irgendeine Weise über den Druckluftkreis abgeschaltet wird, ist die Abschaltung des Antriebsaggregates auch durch ein besonderes Relais oder durch einen weiteren Kontakt des Relais 28 möglich. Sämtliche Relais sind in Ruhestromschaltung geschaltet, so daß bei einer Spannungsstörung der Hilfsstromquelle eine Bremsung eintritt.

Falls das Triebfahrzeug sich nicht in Bewegung befindet, ist eine Betätigung der Wachsamkeitstaste nicht erforderlich. Das Zeitglied 7 schaltet nach Ablauf jedoch durch, so daß das Relais 22 zum Abfall kommt und das optische Signal 25 dauernd aufleuchtet, was aber nicht als störend aufzufassen ist. Die Relais 23 und 24 bleiben jedoch unbeeinflußt, da die

Eingänge b der Undglieder 11 und 12 keine Impulse erhalten.

Bei einer Störung der Leitungsverbindung zwischen dem am Achslager des Triebfahrzeuges angeordneten Doppclimpulsgeber 1, was bei der immerwährenden, schlagartigen Wechselbeanspruchung dieser Leitungsverbindung im Bereich des Möglichen liegt, tritt folgendes ein. Sind beide Leitungen zwischen dem Doppel-lmpulsgeber 1 und den beiden Impulsformern 2 und 3 unterbrochen, oder gelangt aus einem anderen Grunde kein Signal über die beiden Impulsformer 2 und 3 zum Oderglied 4, so liegt am Eingang des Umkehrverstärkers keine Spannung an, so daß an seinem Ausgang eine Gleichspannung ansteht. Diese Gleichspannung liegt dann am Eingang des Odergliedes 15 an, so daß dieses schaltet. Dadurch wird über die Endstufe 16 das Relais 22 ausgeschaltet, so daß das optische Signal anspricht und den Bedienungsmann auf eine Störung hinweist. Ist nur eine der Verbindungsleitungen, z. B. zwischen dem Doppelimpulsgeber 1 und dem Impulsformer 3 unterbrochen, so werden dem Oderglied 4 nur die Impulse der einen Hälfte des Doppelimpulsgebers zugeführt, so daß an seinem Ausgang keine dauernde Gleichspannung anliegt. Am Ausgang des Umkehr- _a5 Verstärkers 20 liegt dann ebenfalls eine Impulsspannung an, die den Eingang b des Odergliedes 15 mit Impulsen beaufschlagt, wodurch die Endstufe 16 das Relais 22 im Rhythmus der Impulse ein- und ausgeschaltet wird, so daß das optische Signal 25 (soweit die Impulszahl pro Zeiteinheit einen bestimmten Wert nicht überschreitet) durch Blinken anzeigt, daß eine Störung vorliegt.

Claims (3)

Patentansprüche: 35

1. Von der Zeit und vom Bewegungszustand eines Triebfahrzeuges abhängige Sicherheitsfahrschaltung, bei der in bestimmten Zeitabständen eine Wachsamkeitstaste vom Fahrzeugführer betätigt werden muß und beim Unterlassen der rechtzeitigen Betätigung zuerst durch 'Ablauf eines ersten Zeitgliedes ein optisches Signal und beim Anlauf eines zweiten Zeitgliedes ein akustisches Signal ausgelöst wird und nach Ablauf des Antriebes und/oder eine Zwangsbremsung des Triebfahrzeuges bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet., daß ein von einer Fahrzeugachse angetriebener Impulsgeber (1) vorgesehen ist, dessen Impulse eine von der Fahrgeschwindigkeit unabhängige Amplitude haben und zwei dem zweiten Zeitglied (8) einerseits und einem die weitere Zeitverzögerung bewirkenden dritten Zeitglied (9) andererseits nachgeschalteten Undgliedern (11,12) in der Weise zugeführt sind, daß die vom zweiten und dritten Zeitglied abgegebenen Signale nur beim gleichzeitigen Eintreffen der Impulse wirksam werden können, und daß dem Impulsgeber ein monostabiles Kippglied (5) zur Umformung in Impulse konstanter Zeitdauer und diesem ein Mittelwertbildner (19) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang wiederum die Ablaufzeit des dritten Zeitgliedes (9) selbsttätig beeinflußt.

2. Sicherheitsfahrschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mittelwertbildner (19) ein spannungsabhängiges Glied (6) nachgeschaltet ist, das in Abhängigkeit von der anliegenden Spannung eine Umschaltung des mehrere einstellbare Zeitbereiche aufweisenden Zeitgliedes (9) durchführt.

3. Sicherheitsfahrschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (1) als Doppelimpulsgeber ausgebildet ist, dessen Impulse über Impulsformer (2 und 3) in der Weise einem Oderglied (4) mit einem nachgeschalteten Umkehrverstärker (20) zugeführt sind, daß jeweils der eine Impuls zur Zeit der Impulspause des anderen Impulses gegeben wird, und umgekehrt, und daß der Ausgang des Umkehrverstärkers (20) ein weiteres Oderglied (15), das dem optischen Signal (25) vorgeschaltet ist, in der Weise ansteuert, daß im Falle eines Drahtbruches zwischen einem der beiden Impulsgeberteile und dem im Innern des Triebfahrzeuges angeordneten Steuerungsteil ein Blinksignal (25) gegeben wird

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen