DE1455364C3 - Einrichtung zur Überwachung der Bremsung von Schienenfahrzeugen unter Verwendung einer Punkt- oder Linienbeeinflussung - Google Patents

Description

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einem elektronischen Rechengerät die Istverzöge- wohl überschritten, aber nicht unterschritten werden rungswerte mit den aus dem verfügbaren Bremsweg . darf. Sie bezieht sich auf den gesamten vorgesehenen und der gemessenen Istgeschwindigkeit ermittelten Bremsweg s₀, der von vornherein als bekannt voraus-Sollverzögerungswerten verglichen werden und daß zusetzen ist. Die Gleichung wird von dem eingebauten bei zu geringen Istverzögerungswerten ein Alarm- 5 Rechengerät unverzüglich gelöst,
signal und nach entsprechender Zeitverzögerung eine Die während der Bremsung jeweils erreichte Ist-Schnellbremsung ausgelöst werden. Die Einrichtung verzögerung b_ist muß stets größer sein als die Sollbesteht aus einem elektronischen Rechengerät mit verzögerung b_soU. Um dies zu überwachen, genügt es, hintereinandergeschalteten Baugliedern, nämlich die Differenz b_ist — b_soU = Δ b durch das Rechen-Bremswegeingabe, Bremswegsubtraktionsgerät, Divi- io gerät laufend festzustellen. Solange die Differenz Δ b sionsgerät, Subtraktionsgerät zum Vergleich der Ist- positiv ist, ist sichergestellt, daß der Bremsweg J₀ und Sollverzögerung und einem Gerät zur Bildung nicht überschritten wird. Wenn aber die Differenz Δ b der Ansprechgrenze und zur Auslösung eines Alarm- sich dem Wert Null nähert oder negativ wird, besteht signals und der Schnellbremsung, wobei ein Weg- die Gefahr, daß der Bremsweg S₀ nicht eingehalten messer dem Bremswegsubtraktionsgerät, ein Ge- 15 wird. Es läuft ferner zur gleichen Zeit ein Zeitglied schwindigkeitsmesser dem Divisionsgerät und ein an, welches nach mehreren Sekunden die Schnell-Verzögerungsmesser dem Subtraktionsgerät parallel bremsung einleitet. Durch den vorgesehenen Zeitgeschaltet sind. Hierbei wird zur Kontrolle der Brem- verzug wird dem Triebfahrzeugführer noch Gelegensung die beim Bremsen erzielte Verzögerung b_ist (kurz heit gegeben, seinerseits die Bremskraft zu verstär-Istverzögerung) durch ein bekanntes Meßverfahren ao ken und dadurch das Zustandekommen der Schnellentweder kontinuierlich oder fortlaufend in kurzen ' bremsung zu verhindern.

Zeitabständen von wenigen Sekunden festgestellt. Es Bei dieser einfachen Einrichtung wird die Überwird ferner die zur Einhaltung des vorgesehenen wachung nur nach der am Beeinflussungspunkt einBremswegs erforderliche Verzögerung (kurz Sollver- mal gemessenen Geschwindigkeit V₀ vom Beginn bis zögerung) in einem elektronischen Rechengerät er- 25 zum Ende der Bremsung durchgeführt,
mittelt. Zur Ermittlung bedarf es nur der Eingabe der Anstatt eine einzige Geschwindigkeit v₀ zur einam Beeinflussungspunkt- gemessenen Geschwindig- maligen Berechnung der Sollverzögerung b_soll aus- v₀ keit V₀ des Fahrzeugs in der Form eines Spannungs- und s₀ heranzuziehen, ist es auch möglich, mehrmals, werts. Aus der elementaren Gleichung b_soll = V²IIs₀ und zwar jeweils nach Zurücklegung eines weiteren ergibt sich die durchschnittliche Verzögerung, welche 30 Teiles des Bremswegs

W₁, W₁-I-W.,, w₁ + w₂ + w₃ ..., W₁+ W₂-Hw₃-I- ... +W₁= N w

usw., der von einem in das Triebfahrzeug eingebauten Wegmesser gemessen wird, den restlichen Bremsweg s,-durch Subtraktion des zurückgelegten Weges

von dem gesamten Bremsweg s₀ zu errechnen, und zwar

2 /

S₁ = J₀-W₁, J₂ = s₀ —(W₁ +w_o) = s₀— V w ... Si = S₀- X" w.

ι ι

Der restliche Weg J,- wird nun mit der zugehörigen 45 rekten oder in einem indirekten" Meßverfahren, beiGeschwindigkeit des Fahrzeugs V₁ = v₀ — Δ V₁, spielsweise als Verhältnis der jeweiligen Geschwin- V₂ = v₀ — (Δ V₁ + Δ V₂) usw. in Verbindung gebracht. digkeitsänderung Δ_ν, in der zugehörigen kurzen Zeit-Es ist so möglich, die bereits gefundene Sollverzöge- spanne Δ^ mittels Quotientenbildung auf elektronirung immer wieder von neuem für das noch ver- schem Wege ermittelt.

bleibende Stück des Bremswegs zu berechnen und da- 5° Die vorgeschlagene Einrichtung zur Überwachung durch eine größere Genauigkeit zu erzielen. Dieses der Bremsung von Schienenfahrzeugen soll an Hand zweite Verfahren mit fortlaufender Korrektur der eines vereinfachten Blockschaltbildes unter Beschrän-Sollverzögerung bietet sich bei allen mit selbsttätiger kung auf die wesentlichsten Teile für das an letzter Steuerung der Bremse ausgerüsteten Schienenfahr- Stelle beschriebene zweite Verfahren mit fortlaufenzeugen ohne weiteres an, da diese im allgemeinen 55 der Korrektur der Sollverzögerung beschrieben werschon mit einem Wegmesser ausgerüstet sind. den.

Die Berechnung der Sollverzögerung erfolgt übri- In die Einrichtung nach der Abbildung wird zu-

gens in grundsätzlich gleicher Weise wie bei dem nächst am Beeinflussungspunkt der verfügbare geersten Verfahren, und zwar nach jedem zusätzlichen samte Bremsweg S₀ eingegeben. Die Bremswegein-Wegabschnitt, beispielsweise dem /-ten für die /-te 60 gäbe ist durch die Ziffer 1 gekennzeichnet. In dem Sollverzögerung mit der Gleichung gesamten Bremsweg ist natürlich ein angemessener

Wegzuschlag zur Berücksichtigung der Ansprechzeit der nachfolgenden Bremsung enthalten. Der gesamte

bsoiii'— Vi²IIs₁ Bremsweg wird beispielsweise als eine elektrische

65 Spannung eingegeben. Dasselbe gilt für die Angaben des Wegmessers 2, des Geschwindigkeitsmessers 3

Die zur Überwachung erforderliche Istverzögerung und des Verzögerungsmessers 4.
b_ist wird bei beiden Verfahren entweder in einem di- Die Differenzbildung aus der Eingabe 1 des gesam-

ten Bremswegs und der Angabe des Wegmessers 2 zur Feststellung des restlichen Bremswegs s,· geschieht in dem Subtraktionsgerät 5. Aus der Angabe v, des Geschwindigkeitsmessers 3 und der Ausgabe s, des Subtraktionsgerätes 5 wird die Sollverzögerung b_snl, ,· in dem Divisionsgerät 6 berechnet. Der Vergleich der Istverzögerung b_ist und der jeweiligen Sollverzögerung b_soU ι findet in dem Subtraktionsgerät 7 statt. Sofern die gefundene Differenz gleich oder kleiner als beispielsweise 0,1 m/s² ausfällt, ist die geforderte Sicherheit für die Einhaltung des gesamten Bremswegs J₀ nicht gegeben. Deshalb arbeitet das Gerät 8 ebenfalls nach dem Subtraktionsprinzip. Es wird beispielsweise als polarisiertes Relais oder als ein gleichwertiges elektronisches Glied ausgeführt. Das Gerät ist aus Sicherheitsgründen nach dem bekannten Ruhestromprinzip aufgebaut. Beim Ansprechen dieses Gliedes wird in dem Alarmgerät 9 ein Alarmsignal ausgelöst. Es wird ferner durch das Alarmgerät 9 ein Zeitglied in Bewegung gesetzt, das nach einer Zeitverzögerung, die der Ansprechzeit der Bremse entspricht, beispielsweise 4 Sekunden, die Schnellbremsung für den Fall einleitet, daß der Triebfahrzeugführer oder das selbsttätige Bremsgerät nicht rechtzeitig eingreift.
Aus der Praxis der Bremsung mit gußeisernen Bremsklötzen ist es bekannt, daß bei der Anwendung konstanter Bremskräfte wegen der Geschwindigkeitsabhängigkeit der Bremsklotzreibung die Verzögerung im oberen Bereich der Geschwindigkeit geringer ausfällt als im unteren Bereich. Es ist deshalb bei bevorzugter Verwendung gußeiserner Bremsklötze vorteilhaft, nicht eine konstante Bremsverzögerung anzusetzen, sondern im oberen Bereich eine etwas niedrigere und im unteren Bereich eine etwas

ίο höhere, ohne dabei die Bedingungen für die Einhaltung des Gesamtbremswegs etwas zu lockern. Es wird deshalb vorgeschlagen, unter Beibehaltung des Prinzips der Erfindung eine Korrektur an der Sollverzögerung dadurch vorzunehmen, daß von der im Divisonsgerät 6 errechneten Sollverzögerung b_soU ,· ein passender geschwindigkeitsproportionaler Betrag c - v, subtrahiert und dazu ein passender konstanter Betrag d addiert wird. Zu diesem Zweck werden entsprechende elektronische Glieder einfacher Bauart

ro dem Divisionsgerät 6 nachgeschaltet. Man erhält so eine korrigierte Sollverzögerung, die den durchschnittlichen Verhältnissen bei der Bremsung enger angepaßt ist. Dementsprechend kann man die Differenz Δ b, welche das Alarmsignal und die Schnellbremse in Alarmgerät 9 in Bewegung setzt, kleiner halten als ohne diese Anpassung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Bremse nicht bedient hat, dann erreicht der Zug den Patentansprüche: zweiten Kontrollpunkt wiederum mit 110 km/h. Hier setzt dann erst Schnellbremsung ein. Da aber der

1. Einrichtung zur Überwachung der Bremsung noch verfügbare Bremsweg bis zum Hauptsignal relavon Schienenfahrzeugen unter Verwendung einer 5 tiv kurz ist, schießt das Fahrzeug leicht darüber hin-Punkt- oder Linienbeeinfiussung, bei welcher die aus und nimmt unter Umständen den vorgesehenen Istverzögerungswerte des Fahrzeugs ermittelt wer- Durchrutschweg voll in Anspruch. Wenn man den den, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchrutschweg einschränken will, ist man gehalten, einem elektronischen Rechengerät die Istverzöge- die Zahl der Kontrollen über den Bremsweg hin zu rungswerte mit den aus dem verfügbaren Brems- 10 vermehren. Dadurch wird die Anlage aber vielteiliger weg und der gemessenen Istgeschwindigkeit er- und teurer.

mittelten Sollverzögerungswerten verglichen wer- Diese Nachteile zeigen sich in erhöhtem Maße bei

den und daß bei zu geringen Istverzögerungs- einem Schienenverkehr, der sich mit extrem hohen

werten ein Alarmsignal und "nach entsprechender Geschwindigkeiten abwickeln soll. Der Bremsweg ist Zeitverzögerung eine Schnellbremsung ausgelöst 15 hier von vornherein wesentlich länger. Es wird eine

werden. entsprechend größere Zahl von Kontrollpunkten be-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- nötigt, wenn derselbe Grad der Betriebssicherheit erkennzeichnet, daß die Istverzögerung entweder reicht werden soll wie bei den bisher üblichen unmittelbar aus der an einer Fahrzeugachse ge- Schnellzuggeschwindigkeiten. Erschwerend kommt messenen Verzögerung oder mittelbar aus dem 20 hinzu, daß eine Erhöhung der Zahl der zu kontrolliein kleinen Zeitabständen auftretenden Geschwin- renden Geschwindigkeitswerte der Überwachungsdigkeitsabfall abgeleitet wird. - - anlage auf der Lok vielteiliger und entsprechend

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- störanfälliger macht. Dadurch entsteht eine zusätzkennzeichnet, daß die aus der Fahrgeschwindig- liehe Gefahr.

keit und dem verfügbaren Bremsweg errechnete 25 Hier setzt die Erfindung ein: Es wird statt der Sollverzögerung der Geschwindigkeitsabhängig- Überwachung der Geschwindigkeit, die an mehreren keit der Bremsklotzreibung mit Hilfe zusätzlicher Beeinflussungspunkten innerhalb des Bremsweges Rechengeräte angepaßt wird. stattfindet, eine Überwachung der Verzögerung-vor

geschlagen, welche grundsätzlich nur einen Beein-30 flussungspunkt erfordert, dabei aber den gesamten

Bremsweg kontinuierlich oder in einer ununterbrochenen Kette von vielen Punkten erfaßt. Die Verzögerung wird dadurch überwacht, daß mit einem Rechengerät aus der bei Beginn der Bremsung ge-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung 35 messenen Geschwindigkeit und dem verfügbaren zur Überwachung der Bremsung von Schienenfahr- Bremsweg die durchschnittliche Sollverzögerung erzeugen unter Verwendung einer Punkt- oder Linien- mittelt und diese mit der Istverzögerung verglichen beeinflussung, bei welcher die Istverzögerungswerte wird. Durch diese Art der Überwachung ist im Fall des Fahrzeugs ermittelt werden. der Handbetätigung der Triebfahrzeugführer gehal-

Die Punkt- und Linienbeeinfiussung von Fahr- 40 ten, die Bremsung an dem Beeinflussungspunkt sofort zeugen ist bisher bei Eisenbahnen im wesentlichen zu beginnen und dabei eine so große Bremskraft eindazu verwendet worden, um die Einhaltung der auf zusteuern, daß der vorhandene Bremsweg sicher einden Strecken zulässigen Fahrgeschwindigkeiten und gehalten wird. Im Fall der selbsttätigen Steuerung der der geforderten Bremswege sicherzustellen. Zu die- Bremsung wird zur Kontrolle ein gleichartiges sem Zweck wird die Fahrgeschwindigkeit an einer 45 Rechengerät wie oben verwendet, das den selbst-Reihe von Punkten der Strecke und ebenso an be- tätigen Ablauf der Bremsung bis zu der geforderten stimmten Punkten der vorgesehenen Bremswege niedrigeren Geschwindigkeit oder bis zum Halt konüberwacht. Die Überwachung an den einzelnen trolliert.

Punkten erfolgt entweder unverzögert oder auch mit Fernerhin ist bekannt ein Verfahren zur Übereiner bestimmten, wählbaren Zeitverzögerung. 50 wachung des Bewegungszustandes von Zügen mit

Bei der Überwachung wird festgestellt, ob die von Einrichtungen zur selbsttätigen Zugbeeinflussung, bei dem Geschwindigkeitsmesser angezeigte Istgeschwin- denen an gewissen Überwachungspunkten oder in digkeit des Fahrzeugs die Sollgeschwindigkeit, so wie gewissen Gefahrenabschnitten der Strecke eine selbstvorgesehen, nicht überschritten hat. Verneinenden- tätige Prüfung vorgenommen wird, ob die zulässigen falls wird eine Schnellbremsung ausgelöst. 55 Geschwindigkeiten nicht überschritten werden. Hier

Diese zumeist an mehreren aufeinanderfolgenden wirken im Überwachungsgerät auf dem Zuge GePunkten des Bremswegs durchgeführten Kontrollen schwindigkeits- und Verzögerungs- bzw. Beschleunihaben den Nachteil, daß sie jedesmal nur nach Zu- gungsmeßwerke derart zusammen, daß die in den rücklegung eines jeden Kontrollabschnitts, also nach- einzelnen Überwachungspunkten oder Gefahrenträglich, durchgeführt werden können. Zwischen 60 abschnitten zulässige Geschwindigkeit bei verzögerter dem ersten Kontrollpunkt, der beispielsweise mit Fahrt des Zuges größer bzw. bei beschleunigter Fahrt 120 km/h, und dem zweiten, der beispielsweise mit des Zuges kleiner ist als bei unverzögerter bzw. un-60 km/h befahren werden darf, findet keine Über- beschleunigter Fahrt. Dieses bekannte Verfahren bewachung statt. inhaltet nicht die Aufgabenstellung und Lösung, die

Wenn nämlich der Zug mit 110 km/h den ersten mit der ernndungsgemäßen Einrichtung erreicht wird, Kontrollpunkt ohne Beanstandung passiert hat und ^6s da dieses im wesentlichen vorgenannte Nachteile wenn in diesem Fall der Triebfahrzeugführer wegen nicht beseitigt.
Unwohlbefindcns oder aus einem anderen Grund die Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß in