DE1513620C

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Die Erfindung bezieht sic'h auf ein elektrisches F i g. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild des erfindungs-The invention relates to an electric fi g. 1 shows a basic circuit diagram of the invention

Gerät zum Erfassen und Beseitigen des Schlupfes gemäßen Gerätes undDevice for detecting and eliminating slip according to device and

zwischen Rad und Schiene bei Schienentriebfahr- F i g. 2 ein Diagramm über die Funktionsweise derbetween wheel and rail with rail drive F i g. 2 is a diagram showing how the

zeugen, insbesondere Diesellokomotiven, mit einer Kommandoeinrichtung.testify, especially diesel locomotives, with a command device.

die Drehzahl der Triebachse in einer proportionale 5 Ein Gleichstromgenerator 6 ist in nicht dargestellterthe speed of the drive axle in a proportional 5 A direct current generator 6 is not shown in FIG

Spannung umwandelnden Anordnung und mit einer Weise mit einem Treibradsatz verbunden. An denVoltage converting arrangement and connected in a way with a driving wheel set. To the

dieser nachgeschalteten, die Dre'hbeschleunigungen Klemmen des Gleichstromgenerators 6 liegt eine derThis downstream, the rotational accelerations terminals of the direct current generator 6 is one of the

der Triebachse ermittelnden Auswerteschaltung und jeweiligen Radumfangsgeschwindigkeit proportionalethe drive axle ascertaining evaluation circuit and the respective wheel circumferential speed proportional

einer von dieser beeinflußten Steuereinrichtung für Spannung. In dem Ankerstromkreis 5 liegen eina voltage control device influenced by this. In the armature circuit 5 are a

die beabsichtigten Gegenmaßnahmen, wie Sanden, io Differenzierkondensator 7 und zur Einstellung derthe intended countermeasures, such as sanding, io differentiating capacitor 7 and for setting the

insbesondere Impulssanden, Anlegen von Schleuder- Empfindlidhkeit ein einstellbarer Widerstand 8. Istespecially impulse sand, application of centrifugal sensitivity an adjustable resistance 8. Is

schutzbremsen oder vorübergehende Verminderung die Umfangsgeschwindigkeit der Treibräder konstant,protective brakes or temporary reduction of the peripheral speed of the drive wheels constant,

der Antriebsleistung. so fließt im Ankerstromkreis kein Strom. Bei Ände-the drive power. so no current flows in the armature circuit. When changing

Derartige Geräte sind vor allem dafür geeignet, rung der Geschwindigkeit ändert sich die Generatorplötzlich auftretende, unstetige Drehbeschleunigungen 15 spannung und von dem Differenzierkondensator 7 der Triebachse, die im allgemeinen mit »Schleudern« wird ein Strom gezogen, der am Widerstand 8 einen bezeichnet werden und vor allem beim Anfahren auf- Spannungsabfall verursacht. Dem Ankerstromkreis 5 treten, zu erfassen und zu beseitigen (siehe z. B. ist eine Auswerteschaltung 1 nachgeschaltet, die die deutsche Auslegeschrift 1188 641). am Widerstand 8 auftretenden Wechselspannungen inDevices of this type are particularly suitable for changing the speed, the voltage of the generator suddenly occurring, unsteady rotational accelerations and of the differentiating capacitor 7 the drive axis, which is generally called "slinging", a current is drawn that produces a and especially when starting to cause a voltage drop. The armature circuit 5 occur, detect and eliminate (see e.g. an evaluation circuit 1 is connected downstream, which the German interpretation document 1188 641). AC voltages occurring at resistor 8 in

Untersuchungen und Fahrversuche haben ergeben, 20 Impulsfolgen konstanter Amplitude und exakterInvestigations and driving tests have shown 20 pulse sequences of constant amplitude and more precisely

daß zwischen Rad und Sc'hiene außerdem ein Schlupf Schaltpunkte umformt. Die Auswerteschaltung 1 be-that between the wheel and the rail there is also a slip that transforms switching points. The evaluation circuit 1

auftritt, der sich als eine niederfrequente, periodisch steht aus einem Verstärker 10, der die am Wider-occurs, which appears as a low-frequency, periodically from an amplifier 10, which is at the resistor

verlaufende Geschwindigkeitsänderung der Treib- stand 8 abfallenden Wechselspannungen verstärkt,progressive change in speed of driving position 8 decreasing alternating voltages amplified,

räder bemerkbar macht. Dieser Schlupf rührt vor und einer nachgeschalteten Kippschaltung 11. Diemakes wheels noticeable. This slip occurs in front of and a subsequent toggle switch 11. The

allem von der immer etwas schwankenden Reibung 25 Kippschaltung 11 liefert im Ruhezustand, d.h., wennall of the always somewhat fluctuating friction 25 toggle switch 11 delivers in the idle state, i.e. when

längs der Schiene her. Er wird mit »Rollschlupf« und der Verstärker 10 kein Ausgangssignal liefert, einalong the rail. He is with "roll slip" and the amplifier 10 does not provide an output signal

der Vorgang mit »Rolliervorgang« bezeichnet. Dieser positives Ausgangssignal an eine nachgeschaltetethe process is referred to as the »rolling process«. This positive output signal to a downstream

Schlupf kann zu Schäden an Triebwerk und Schiene Kommandoeinrichtung 2. Die KommandoeinrichtungSlip can damage the engine and rail. Command device 2. The command device

führen und eine maximale Leistungsübertragung auf besteht im wesentlichen aus einem Schalttransistorlead and a maximum power transfer consists essentially of a switching transistor

die Schiene verhindern. 30 12, zwei Kondensatoren 17 und 18 und einem ein-prevent the splint. 30 12, two capacitors 17 and 18 and one single

Es hat sich herausgestellt, daß ein derartiger stellbaren Widerstand 14. Durch Veränderung des Schlupf vor allem vor dem eigentlichen Schleudern einstellbaren Widerstandes 8 kann die Ansprechauftritt. Kann man diesen Schlupf also erfassen und Schwelle der Auswerteschaltung 16 eingestellt werden. Gegenmaßnahmen einleiten, so ist die Möglichkeit Der Schalttransistor 12 ist im Rühezustand leitend, gegeben, das schädliche und gefährliche Schleudern 35 Sein Kollektor-Emitterkreis ist der Ladestromkreis erst gar nicht aufkommen zu lassen. für den Kondensator 17, dem ein Entladekreis par-It has been found that such an adjustable resistor 14. By changing the Slip especially before the actual spin adjustable resistance 8 can cause the response to occur. Can this slip be detected and the threshold of the evaluation circuit 16 can be set. Initiate countermeasures, the possibility is the switching transistor 12 is conductive in the quiescent state, given the harmful and dangerous skidding 35 Its collector-emitter circuit is the charging circuit not to let it arise in the first place. for the capacitor 17, to which a discharge circuit is

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- allel geschaltet ist. Der Entladekreis enthält den ein-The object of the present invention is always connected. The discharge circuit contains the

grunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so aus- stellbaren Widerstand 14, mit dem die EntladezeitBasically, a device of the type mentioned at the outset can be displayed as a resistor 14, with which the discharge time

zubilden, daß es einen Schlupf, der sich durch eine eingestellt werden kann. Im Ruhezustand ist derto form that there is a slip that can be adjusted by a. In the idle state is the

niederfrequente, periodisch verlaufende Geschwindig- 4° Kondensator 17 geladen, d. Ti., seine obere Belegunglow-frequency, periodic speed- 4 ° capacitor 17 charged, d. Ti., Its upper occupancy

keitsänderung der Treibräder bemerkbar macht, er- hat positives Potential. An die Basis des TransistorsIf the change in the driving wheels is noticeable, it has positive potential. To the base of the transistor

fassen und Gegenmaßnahmen auslösen kann. 12 ist der Kondensator 18 geschaltet, der im Ruhe-can grasp and trigger countermeasures. 12, the capacitor 18 is connected, which in the idle

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine zustand praktisch entladen ist. Verschwindet das Aus-According to the invention, this is achieved by a state that is practically discharged. Disappears

zwischen Auswerteschaltung und Steuereinrichtung gangssignal der Kippschaltung 11, d. h. geht dereubetween evaluation circuit and control device output signal of flip-flop 11, d. H. goes dereu

geschaltete Kommandoeinrichtung, die aus einem im- 45 Ausgangspotential auf Minus-Potential, so sperrt derSwitched command device, which turns an im- 45 output potential to minus potential, the locks

pulsförmige Eingangssignale summierenden Addi- Transistor 12, und der Kondensator 18 wird über diepulse-shaped input signals summing Addi transistor 12, and the capacitor 18 is via the

tionsglied und einer in Abhängigkeit von der Dauer Kippschaltung 11 geladen. Kehrt nun das positivetion member and one depending on the duration of flip-flop 11 loaded. Now return the positive

der Impulspausen stehenden Rückstelleinrichtung in Ausgangssignal der Kippschaltung 11 wieder, so ent-of the resetting device standing in the pulse pauses in the output signal of the flip-flop 11, so

der Weise aufgebaut ist, daß das die Steuereinrich- l»dt sich der Kondensator 18. Der Transistor 12is constructed in such a way that the control device is the capacitor 18. The transistor 12

tung beeinflussende Signal bei einer vorgegebenen 50 bleibt so lange gesperrt, bis der Kondensator 18 indevice influencing signal at a predetermined 50 remains blocked until the capacitor 18 in

Stellung des Additionsgliedes weitergegeben wird. etwa entladen ist. Der Kondensator 18 bewirkt somitPosition of the adder is passed on. is about discharged. The capacitor 18 thus operates

Mit der Erfindung ist es also gelungen, Schäden eine Einschaltverzögerung für den Schalttransistor 12. am Triebwerk und an Schienen zu verhindern und Der Kommandoeinrichtung 2 ist eine Steuereinricheine bestmögliche Übertragung der zur Verfügung tung 3 zur Einleitung der Gegenmaßnahmen nachstehenden Leistung auf die Schiene zu ermöglichen. 55 geschaltet. Eine derartige Steuereinrichtung ist an Da die geschilderten Rolliervorgänge meistens vor sich bekannt und hier nur prinzipiell angedeutet. An den eigentlich gefährlichen Schleudervorgängen auf- der oberen Belegung des Kondensators 17 ist eine treten, liegen die Vorteile der Erfindung vor allem Kippschaltung 20, die mit zwei Transistoren 20 α und darin, durch Erkennen dieser ersten Anzeichen eines 20 b als Amplitudendiskriminator aufgebaut ist, an-Schleudervorganges das gefährliche Schleudern über- 60 geschaltet. Im Ruhezustand, d. h., wenn die obere haupt zu verhindern und damit alle durch das Schleu- Belegung des Kondensators 17 positiv ist, ist der dem bedingte Schwierigkeiten und Schäden zu ver- Transistor 20 a leitend und der Transistor 20 b gemeiden, sperrt. Wird der Kondensator 17 entladen, so schaltetWith the invention it has thus been possible to prevent damage to the switching transistor 12. on the engine and on the rails, and the command device 2 is a control device to enable the best possible transmission of the available device 3 to initiate the countermeasures below on the rails. 55 switched. Such a control device is mostly known from the described rolling processes and is only indicated here in principle. The actually dangerous spinning processes on the upper assignment of the capacitor 17 is a step, the advantages of the invention are mainly flip-flop 20, which is built with two transistors 20 α and therein, by recognizing these first signs of a 20 b as an amplitude discriminator - the spinning process is switched over to the dangerous spinning. In the idle state, that is, when the upper one is to be prevented at all and thus all is positive due to the load on the capacitor 17, the difficulties and damage caused by the transistor 20 a is conductive and the transistor 20 b avoided, blocks. If the capacitor 17 is discharged, it switches

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der bei einer bestimmten Spannung am Kondensator dieIn the drawing, an embodiment is the at a certain voltage on the capacitor

Erfindung dargestellt. In der nachfolgenden Beschrei- 65 Kippschaltung 20 um, worauf ein Relais 23 einge-Invention shown. In the following description 65 flip-flop 20, whereupon a relay 23 is switched on.

bung, in der auch die Merkmale der Unteransprüche schaltet wird. Mit Einschalten des Relais 23 werdenExercise in which the features of the subclaims are switched. When the relay 23 is switched on

näher erläutert sind, wird die Erfindung an Hand des die entsprechenden Gegenmaßnahmen, wie z. B. im-are explained in more detail, the invention is based on the appropriate countermeasures such. B. im-

Ausführungsbeispiels beschrieben. pulsweises Sanden, eingeleitet. Dies ist durch den Ar-Embodiment described. pulse-wise sanding, initiated. This is due to the

beitskreis 4 angedeutet, in dem ein Arbeitskontakt 25 des Relais 23 liegt. Im Arbeitskreis 4 liegt weiterhin ein Ruhekontakt 42 eines Relais 40. Wird das Relais 40 im Stromkreis 39 eingeschaltet, so werden die Gegenmaßnahmen durch Öffnen des Kontaktes 42 augenblicklich unterbunden. Dies ist von Bedeutung, wenn während der Gegenmaßnähmen zur Beseitigung des Rollschlupfes ein echter Schleudervorgang auftritt. In diesem Fall sollen die Gegenmaßnahmen, wie z. B. das impulsweise Sanden, unterbrochen werden, um Beschädigungen an Rad, Schiene und Triebwerk zu vermeiden. Das Relais 40 wird also beim Auftreten eines Schleudervorganges im Stromkreis 39 eingeschaltet.beitskreis 4 indicated, in which a normally open contact 25 of the relay 23 is located. In working group 4 is still a break contact 42 of a relay 40. If the relay 40 is switched on in the circuit 39, the Countermeasures by opening the contact 42 are immediately prevented. This is important if a real skid occurs during the countermeasures to eliminate roll slip. In this case, the countermeasures, such as. B. the impulsive sanding, be interrupted, to avoid damage to the wheel, rail and engine. The relay 40 is so when it occurs a spin process in circuit 39 switched on.

Die Wirkungsweise des Gerätes nach Fig. 1 ist folgende (siehe auch dazu die Fig. 2, in der die Entlade- und Ladekurven für die Ladung Q des Kondensators 17 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt sind). Bei konstanter Umfangsgeschwindigkeit der Treibräder liefert der Generator 6 eine konstante Spannung, im Ankerstromkreis 5 des Generators 6 fließt kein Strom. Tritt nun Rollschlupf auf, der sich als eine niederfrequente, periodisch verlaufende Geschwindigkeitsänderung der Treibräder bemerkbar macht, so überlagert sich der Generatorgleichspannung eine niederfrequente Wechselspannung. Diese Wechselspannung wird über den Abgriff des einstellbaren Widerstandes 8 dem Verstärker 10 zugeführt. Die verstärkte Wechselspannung gelangt an den Eingang der Kippschaltung 11, die aus der Wechselspannung Impulsfolgen mit konstanten Amplituden und exakten Schaltpunkten formt. Verschwindet auf Grund eines vom Verstärker 10 abgegebenen Signals das Ausgangssignal der Kippschaltung 11, so wird der Transistor 12 gesperrt, und es beginnt sich der Kondensator 18 rasch zu laden. Nachdem der Transistor 12 gesperrt hat, wird der Kondensator 17 entladen. Die Entladung findet zunächst für die Dauer eines von der Kippschaltung abgegebenen Impulses statt. Diese Zeit entspricht der Zeit t_a in F i g. 2. Nach der Zeit t_a sei der erste Impuls beendet, d. h., das Ausgangspotential der Kippschaltung 11 ist wieder positiv. Während der folgenden Impulspause entlädt sich der Kondensator 18 und hält während der Entladezeit den Schalttransistor 12 in gesperrtem Zustand, so daß sich der Kondensator 17 weiter entladen kann. Diese Zeit entspricht der Zeit t_c in Fig. 2 und ist etwas kürzer als die volle Impulspause t_b. In der Differenzzeit t_d kann sich der Kondensator 17 wieder etwas aufladen. Nach dieser Zeit läuft aber schon der nächste Impuls ein und bewirkt das weitere Entladen des Kondensators 17. Nach einer bestimmten Anzahl von Perioden der niederfrequenten Wechselspannung (in gezeigtem Beispiel nach 4 Perioden) hat sich der Kondensator 17 so weit entladen (Grenze 46 in F i g. 2), daß an der oberen Belegung des Kondensators 17 eine derartige Spannung herrscht, daß die Kippschaltung 20 umschaltet (Transistor 20 α sperrt, Transistor 20 b leitet). Daraufhin schaltet das Relais 23 ein und bewirkt die Einleitung der Gegenmaßnahmen, wie z.B. impulsweises Sanden. Der Kondensator 17 stellt also zusammen mit dem Schalttransistor 12 ein Additionsglied dar, das nach einer gewissen Anzahl von Impulsen, die nach einer vorgegebenen Impulspause einlaufen müssen, ein Ausgangssignal liefert. Der Kondensator 18 stellt zusammen mit dem Transistor 12 eine Rückstelleinrichtung dar, die das Additionsglied dann wieder rückstellt, wenn die Impulse nicht nach einer vorgegebenen Pause auftreten. Somit ist gewährleistet, daß einmalige Impulse oder unregelmäßig aufeinanderfolgende Impulse, zwischen denen längere Impulspausen liegen, die z. B. aus Erschütterungen des Fahrzeuges durch Schienenstöße oder aus dem Überfahren von Weichen resultieren, keine Gegenmaßnahmen auslösen.The mode of operation of the device according to FIG. 1 is as follows (see also FIG. 2, in which the discharge and charge curves for the charge Q of the capacitor 17 are shown as a function of the time t ). When the peripheral speed of the drive wheels is constant, the generator 6 supplies a constant voltage, and no current flows in the armature circuit 5 of the generator 6. If roll slip now occurs, which becomes noticeable as a low-frequency, periodic change in speed of the drive wheels, a low-frequency alternating voltage is superimposed on the generator direct voltage. This alternating voltage is fed to the amplifier 10 via the tap of the adjustable resistor 8. The amplified alternating voltage arrives at the input of the flip-flop 11, which forms pulse sequences with constant amplitudes and exact switching points from the alternating voltage. If the output signal of the flip-flop circuit 11 disappears due to a signal emitted by the amplifier 10, the transistor 12 is blocked and the capacitor 18 begins to charge rapidly. After the transistor 12 has blocked, the capacitor 17 is discharged. The discharge initially takes place for the duration of a pulse emitted by the flip-flop. This time corresponds to the time t _a in FIG. 2. After the time t _a, let the first pulse end, that is, the output potential of the flip-flop 11 is positive again. During the following pulse pause, the capacitor 18 discharges and holds the switching transistor 12 in the blocked state during the discharge time, so that the capacitor 17 can discharge further. This time corresponds to the time t _c in FIG. 2 and is slightly shorter than the full interpulse period t _b . In the time difference t _d , the capacitor 17 can recharge somewhat. After this time, however, the next pulse arrives and causes the capacitor 17 to continue to discharge. After a certain number of periods of the low-frequency alternating voltage (in the example shown, after 4 periods), the capacitor 17 has discharged so far (limit 46 in F i g. 2) that at the top of the capacitor 17 there is such a voltage that the flip-flop 20 switches over (transistor 20 α blocks, transistor 20 b conducts). The relay 23 then switches on and initiates countermeasures, such as pulsed sanding. The capacitor 17, together with the switching transistor 12, thus represents an addition element which delivers an output signal after a certain number of pulses that must arrive after a predetermined pulse pause. The capacitor 18, together with the transistor 12, represents a resetting device which resets the adder when the pulses do not occur after a predetermined pause. This ensures that one-time pulses or irregularly successive pulses, between which there are longer pauses between pulses, which, for. B. from vibrations of the vehicle caused by rail impacts or from crossing points, do not trigger any countermeasures.

Claims

Patent claims:

1. Electrical device for detecting and eliminating the slip between wheel and rail in rail vehicles, especially diesel locomotives, with one the speed of the drive axle in a proportional voltage converting arrangement and with one of these downstream, the rotary accelerations of the drive axis determining evaluation circuit and a control device influenced by this for the intended countermeasures, such as sands, especially impulse sands, creation of Anti-skid brakes or temporary reduction in drive power, characterized by an evaluation circuit between (1) and control device (3) switched command device (2), which consists of a pulse-shaped Input signals adding up adder and a resetting device depending on the duration of the pulse pauses is constructed in such a way that the signal influencing the control device at a predetermined position of the adder is passed on.

2. Electrical device according to claim 1, characterized in that the resetting device is designed as a timing element and is coupled to the addition element in such a way that the reset of the addition element takes place in the pulse pause only after the running time of the timer element has elapsed.

3. Electrical device according to claim 2, characterized in that the addition element consists of a first capacitor (17) which during the duration of a pulse by one of the amount dependent on the pulse duration can be discharged, and that the timing element consists of a second capacitor (18) exists, which can be discharged at the beginning of the pulse pause in such a way that it is suitable for a predetermined duration causes the further discharge of the first capacitor (17), and that the first capacitor (17) is followed by a flip-flop circuit (20), which at a predetermined Responds to the voltage value at the first capacitor (17).

4. Electrical device according to claim 1, characterized in that with an additional arrangement a known anti-skid device this one control output for control a relay (40), through which at least partially the from the control device initiated countermeasures, but especially the sanding, can be lifted.

1 sheet of drawings