DE1605342A1

DE1605342A1 - Steuereinrichtung fuer eine Gleisbremse eines Rangierbahnhofes

Info

Publication number: DE1605342A1
Application number: DE19671605342
Authority: DE
Inventors: Adolf Egloff; Huber Dr-Ing Jakob
Original assignee: HUBER DR ING JAKOB
Current assignee: HUBER DR ING JAKOB
Priority date: 1966-10-12
Filing date: 1967-10-03
Publication date: 1970-08-27
Also published as: DE1605342B2; BE704967A; AT284906B; CH453419A

Description

Dr.-Ing. Jakob Huber

3122 Kehrsatz / Schweiz Gurtenstraöe 63

PA 66/9255

Akt.Z.:. P 1605 342.2-21

Neue Unterlagen

Steuereinrichtung für eine Gleisbremse eines Rangierbahnhofes

Ein Rangierbahnhof dient der Zerlegung und Neubildung von Güterzügen. Das Kernstück eines solchen Bahnhofes bildet die sogenannte Ablaufanlage, welche den Ablaufberg, die Verteiloder Weichenzone und die Richtungsgleise umfaßt. Im Bereich zwischen dem Ablaufberg und den Richtungsgleisen einer modernen Anlage werden Gleisbremsen eingebaut, durch welche die Geschwindigkeit der ablaufenden Wagen verringert werden kann.

Sop/tfa

13.10.1969

- i-M ;;_:.,_; 009835/0436

Neue Unterlagen (Art. 7 § ι Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Anderunaeg··. v. 4. 9,T9fc

PA 66/9255 . - 2 - 16053Λ?

Diese Gleisbremsen werden aus Sicherheitsgründen so dimensioniert, daß sie in der Lage sind, im Gefahrfalle selbst die schwersten Wagen gruppen auf Schrittgeschwindigkeit abzubremsen. Im folgenden werden stets Wagengruppen erwähnt, entsprechend der Praxis, daß meistens mehrere Wagen gekuppelt ablaufen. Dieser Begriff umfaßt jedoch auch Einzelwagen.

Für den normalen Betrieb sind die genannten Bremsen demzufolge überdimensioniert. Üblicherweise werden sie bis heute so gesteuert, daß der Bremsvorgang mit dem Einlauf der ersten Achse der Gruppe in die Bremse beginnt. Diese Praxis zeitigt jedoch folgende Nachteile.

Die mittlere Geschwindigkeit einer ablaufenden Wagengruppe in der Bremse ist kleiner, als wenn die Bremsung erst kurz vor dem Austritt der Gruppe aus der Bremse vorgenommen würde. Vor allem bei leichten Wagengruppen kommt dadurch eine lange Belegungszeit der Bremse zustande, welche sich nachteilig auf die zulässige Zerlegegesehwindigkeit und damit auf die Leistung der Ablaufanlage auswirkt.

Weiter hat die obengenannte Pr¹.;; i s zur Folge, daß sich im Ausschaltmoment eine von !''all zu Fall verschiedene Achszahl, meistens mehr als eine Achse, in der Bremse befinden. Wegen der Ausschaltzeitkonstanten der Bremse ergeben sich deshalb relativ große und stark streuende Abweichungen der Austrittsgeschwindigkeit von der ange-r strebten Soll-Geschwindigkeit.

Der verhältnismäßig lange restliche Laufweg der auf Soll-Geschwindigkeit gebremstun Wagengruppen in der ausgeschalteten Bremse hat erfahrungsgemäß wegen zufällig veränderlicher Laufwiderstände unter Umständen weitere beträchtliche Streuungen der Austrittsgeschwin-

digkeit zur $ς%Β?\θ'.ζ _{r ar},

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Die geschilderten Nachteile treten vor allem im Bereich kleiner Sollgeschwindigkeiten, wie sie z. B. bei Richtungsgleisbremsen in Präge kommen, in Erscheinung.

Die vorliegende Erfindung soll nun diese Nachteile beseitigen. Sie besteht darin, daß in der Steuereinrichtung einer Gleisbremse für eine Ablaufanläge eines Rangierbahnhofes Mittel vorgesehen sind, womit in Abhängigkeit von der kinetischen Energie der jeweils ablaufenden Wagengruppe der Einschaltmoment der Bremse so gewählt wird, daß im Ausschaltmoment alle Einzelachsen bzw. Drehgestelle bis auf die bzw. das letzte des letzten Wagens die Bremseinrichtung bereits I durchlaufen haben. Wagen mit Drehgestellen können mit Hilfe an sich bekannter Mittel festgestellt und entsprechend eingestuft werden. Zweiachsige Wagen mit sehr kleinem Achsabstand werden wie Drehgestelle gewertet. Eine roiche Steuerung i'-niöglicht somit eine minimale BeIe- '-gungrzeit der Ireraseinrichtung, sowie kl eins trauliche Abweichungen von der Öüilg€?flchwindigkeit zufolge der Reaktionszeit der Bremse sowie des Wa.senlaüf ι in der ausgeschalteten Bremse. Die vorerwähnten Mittel sirt tilgende: ^;

Eine Einrichtung zur Messung der Geschwindigkeit der Wageiigruppe | an eiiiLT Stel β vcr und ja einer Stelle in d'er· B:'erase.. Erstere mißt die Geschwindigkeä t der Wagon vor iiirem Eintritt in die Bremse, liachdem mindestens eine Achse ii, die Bremse eingelaufen Ist, wird diese kurz eingeschaltet, wodurch eine ?^f stbremsung erfolgt. Durch Feststellung der momentanen Ächszahl in der Bremseinrichtung und zusätzliche Messung der Wagengeschwindigkeit nach der Testbremsung läßt sich die mittlere Bremsverzögerung pro gebremste Achse ermitteln.

Statt der Einrichtung zur Messung der Geschwindigkeit in der Bremse kann auch vor derselben durch eine Achsdruckmeßeinrichtung das

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Gewicht der ablaufenden Wagengruppe festgestellt und*für die mittlere Bremsverzögerung pro Achse ein Erfahrungswert angenommen werden. Mit der erstgenannten Testbremsung ist ein Geschwindigkeitsverlust verbunden, der in gewissen Fällen nicht tragbar ist. Bei Anwendung der Gewichtsmessung entfällt ein solcher.

In beiden Fällen läßt sich aus den ermittelten Daten, d. h. Geschwindigkeit vor der Bremse und entweder Bremsverzögerung pro Achse oder Gewicht der Wagengruppe, die notwendige Bremsarbeit bestimmen, welche auf die Wagengruppe einwirken muß, damit sie auf Soll-Geschwindigkeit kommt.

Außerdem ist der Bremse ein Achszählabschnitt vorgelagert, mit welchem die Achszahl jeder ablaufenden Wagengruppe festgestellt wird. Aus dieser und der mittleren Brerasverzögerung pro Achse läßt sich die größtmögliche Bremsarbeit ermitteln, die auf die Gruppe einwirken kann. Zieht man von dieser die notwendige Bremsarbeit ab, so ergibt sich die nicht benötigte Bremsarbeit, der entsprechend die Bremse verzögert eingeschaltet werden kann.

Die Erfi id'ing ist nachstehend anhani der Zeichnung erläutert. Jede

cnse erfährt in einer zeitgemäßen Gleisbremse, z. B. in einer elektrodynamischen, .eine Bremsverr.ög ; 'ng, welche weitgehend unabhängig von den Eigenschaften der Radreifen sowie von der in der Brema befindlichen Achszahl ist und zudem im interessierenden Geschwindigkeitsbereich als konstant angesehen werden kann. Unter dieser Voraussetzung kann jede eine eingeschaltete Bremse durchlaufende Achse eine über dem Laufweg in der Bremse mit konstanter Steilheit linear zunehmende Bremsarbeit erfahren. Durch überlagerung der Wirkungen auf den in Fig. 1 beispielsweise dargestellten zweiachsigen Wagen 5 in der aus zwei Bremsabschnitten 10 und 10·

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bestehenden Bremse- ergibt sich nach Fig. 1 für die mögliche Bremsarbeit A in Punktion der Laufweite X ein monoton ansteigender Linienzug. Der Endwert bis zum Austritt der zweiten Achse aus der Bremse entspricht der größtmöglichen Bremsarbeit A bei der Laufweite X der ersten Achse.Wird von dieser Bremsarbeit die notwendige Bremsarbeit A in Abzug gebracht, so ergibt sich die nicht notwendige

Bremsarbeit A und dieser entsprechend der Ort X , bei dessen nn e'

Erreichen durch die erste Achse die Bremse eingeschaltet werden muß, damit der ablaufende Wagen beim Austritt der letzten Achse auf die gewünschte Sollgeschwindigkeit abgebremst ist. Ist die Eintrittsgeschwindigkeit des Wagens in die Bremse v' so ist t = X_Q/v_o die Zeit, um welche die Bremse nach dem Eintritt der ersten Achse verzögert eingeschaltet werden kann. Der untere Teil der Fig. 1 zeigt die Situation des Wagens in Bezug auf die Abschnitte der Bremse im Einschaltmoment.

Um diesen Zeitpunkt praktisch zu bestimmen, werden nun gemäß der vorliegenden Erfindung vor und hinter jedem Bremsabschnitt Schienenkontakte mit zugeordneten Achszählern eingebaut, welche einen Zeitzähler mit einer der momentanen Achszahl in der Bremse sowie der Eintrittsgeschwindigkeit ^v proportionalen Zähigesehwindigkeit steuern. Der Zählerstand ist somit in jedem Moment proportional der möglichen, aber nicht notwendigen Bremsarbeit, bis der oben erläuter-"te Wert A nach der aus den vorerwähnten Daten errechneten Zeit t_e erreicht ist. In diesem Moment, wo sich die erste Achse am Punkt X befindet, wird die Bremse automatisch eingeschaltet.

Das Kennzeichen des Patentanspruchs, wonach im Ausschaltmoment alle Einzelachsen bzw. Drehgestelle bis auf die bzw. das letzte die

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Bremseinrichtung bereits durchlaufen haben, ist erfüllt, wenn die Sollgeschwindigkeit erreicht wird, nachdem vom letzten Wagen einer Wagengruppe die vorletzte Einzelachse bzw. das vorletzte Drehgeste1I und bevor die letzte Einzelachse bzw. das letzte Drehgestell die Bremse verlassen hat. Es steht somit zur Abbremsung auf Sollgeschwindigkeit ein Spielraum an Bremsarbeit zur Verfügung, die auf eine Achse bzw. ein Drehgestell auf einem der Achsdistanz bzw. Drehgestelldistanz entsprechenden Bremsweg wirken kann. Erfahrungsgemäß genügt dieser Spielraum, um die durch die Streuung der Meßgrößen bedingte Ungenauigkeit in der Ermittlung der nötigen Bremsarbeit A zu überbrücken.

Ferner ist es beispielsweise möglich, daß die wirkliche Bremsverzögerung nach dem Einschaltmoment größer ist als bei der Testbremsung oder als der Erfahrungswert, so daß die ausgeübte Bremsarbeit bis zum Auslaufen der letzten Achse nach dem gestrichelten Linienzug in ?ig. 1 ansteigt. Die ausgeübte Bremsarbeit bis zum Puükt Σ wäre dann um den BetragtA größer als die notwendige

^am ⁿ

Bremsarbeit A . Damit in diesem Falle der Wagen 5 in Fig. 1 auf die gewünschte Sollteschwindigkeit abgebremst wird, :nuß die Bremse vorzeitig ausgeschaltet werden, wenn die letzte Ac^v se noch um den Laufweg Δ χ vor dem Ende der Bremse ist. Entsprechende Beträge^ A

CA- Xi

können sich durch ungenaue Ermittlung der notwendigen Bremrarbeit infolge Streuung ler Meßgrößen für die Eintrittsgeschwindigkeit und entweder für die Geschwindigkeit nach der Testbremsung oder für das Gewicht ergeben.

Bei der Wahl des Einnchaltmomentes ist es daher zweckmäßig, das Gewicht und die Eintrittsgeschwindigkeit zuzüglich deren größte

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Streuungen, sowie die Bremsverzögerung abzüglich deren größte Streuung zu berücksichtigen, um auf alle Fälle eine genügende Bremsung zu ermöglichen. Ferner ist es zweckmäßig, daß die Geschwindigkeit, bei welcher die Bremse ausgeschaltet wird,· gegenüber der Sollgeschwindigkeit um einen Vorhalt höher gewählt wird, der dem Geschwindigkeitsverluat infolge Bremsung der letzten Achse während der Ausschaltaeitkonstanten entspricht. Die Sollgeschwindigkeit kann dann mit geringer Streuung eingehalten werden, und gleichzeitig wird die Belegungszeit der Bremseinrichtung minimal.

Um eine ordnungsgemäße Behandlung der Wagen gewährleisten zu können, ist es erforderlich, daß die letzte Achse der vorausliegenden Wagengruppe eine Bremse verlassen hat, bevor die erste Achse der nachlaufenden Wagengruppe in dieae einläuft. Von der Belegungszeit hängt es somit ab, ob eine Bremse aus einem Abschnitt (Fig. 2) oder aus zwei funktionell von einander unabhängigen Abschnitten (Fig. 3} aufgebaut werden kann oder muß. Die erfindungsgemäße Steuerung ermöglicht weitestgehend, mit einer billigen aus nur einem Abschnitt bestehenden eii.stufigen Bremse auszukommen.

In Fig. 2 i«?t a:u Beispiel einer einstufigen Brems« mit nur einem Bremst·!schnitt 10 die spezielle Anordnung einer Steuerung mit Gewichtsmessung dargestellt. Der Pfeil zeigt in Ablaufrichtung. Durch die Schi enenkontakte 11 und 12 wird ein Achszählabschnitt begrenzt und vom Achszähler 1 laufend die darin befindliche Achszahl angezeigt* Die Distanz des ersten Kontaktes 11 dieses Abschnitts vom zweiten Kontakt 12 soll möglichst der größten zulässigen Länge einer ablaufenden Wagengruppe entsprechen, damit der Achszähler die Gesamtaehssahl der einzelnen Wagengruppen ermitteln kann. Die

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Schienenkontakte Hund 15 betätigen eine nicht dargestellte Einrichtung zur Messung der Wagengeschwindigkeit vor der Bremse. Die Gewichtsmesaeinrichtung 13 stellt bei jedem Ablauf die einzelnen Achsgewichte fest und summiert diese zum Gesamtgewicht der ablaufenden Wagengruppe. Sie ist soweit vor der Bremseinrichtung angeordnet, daß die Gewichtsmeldung rechtzeitig zur Verfügung steht, bevor die Bremsung beginnen muß. Die in Fig. 2 links vom Schienenkontakt 14, d. h. vor der Bremse, liegenden Mittel zur Peststellung der Achszahl und des Gewichtes der ablaufenden Wagengruppe können in einer Anlage mit mehreren hintereinanderliegenden Bremsstaffeln, z. B. Talbrems- und Richtungsgleisbrerasstaffel, auch nur vor der ersten Staffel vorgesehen werden, wenn dafür gesorgt wird, daß die ermittelten Werte an die Steuereinrichtungen der im Ablaufweg folgenden Bremsen übertragen werden. Am Anfang und Ende der Bremse 10 sind Schienenkontakte 18 und 19 mit zugeordnetem Achszähler 2 eingebaut, welche einen Zeitzähler 20 mit einer, der Eintritts- . geschwindigkeit und der momentanen Achszahl in der Bremse proportionalen Zählgeschwindigkeit bei nicht eingeschalteter Bremse so lange fortschalten, bis dieser einen mit Hilfe obengenannter Mittel festgestellten Wert erreicht hat und dann die Bremse einschaltet.

In Pig. 3 ist am Beispiel einer zweistufigen Bremse mit zwei Bremsabschnitten 10 und 10· die prinzipielle Anordnung einer Steuereinrichtung für eine zusätzliche Testbremsung dargestellt. Der Pfeil zeigt die Ablaufrichtung an. Im Unterschied zu Fig. 2 fehlt hier die Gewichtsmeßeinrichtung; dafür sind zusätzlich die Schienenkontakte 16 und 17 zur Geschwindigkeitsmessung im Bremsabschnitt 10 angeordnet. Die Testbremsung erfolgt vor dem Befahren dieser Kontakte. Weiter sind hier pro Bremsabschnitt 10 bzw. 1O^f

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SGhienenkontakte 18 und 19 bzw. 18», 19* angeordnet, welche über je einen Achszähler 2 bzw. 2' auf den Zeitzähler 20 wirken. Die übrigen Schaltmittel haben dieselbe Punktion wie in Fig. 2.

Alle Bremsen sind außerdem mit einer Einrichtung für die kontinuierliche Messung der Wagengeschwindigkeit zur Überwachung des Bremsvorganges versehen. Diese Einrichtung gibt beim Erreichen
der Sollgeschwindigkeit den Ausschaltbefehl für die betreffende Bremse. Diese Einrichtungen sind nicht eingezeichnet, da sie an sich bekannt und für die vorliegende Erfindung nicht typisch
sind.

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Claims

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ' - 10 -

PA 66/9255
Patentansprüche :

1 .) Steuereinrichtung für eine Gleisbremse in einer Ablaufanlage eines Rangierbahnhofes, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind,, womit in Abhängigkeit von der kinetischen Energie der jeweils ablaufenden Wagengruppe der Einschaltmoment der Bremse so gewählt wird, daß im Ausschaltmoment alle Einzelachsen bzw. Drehgestelle bis auf die bzw. das letzte des letzten Wagens die Bremse bereits durchlaufen haben.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor und hinter jedem Bremsabschnitt (10 bzw. 10^f) Schienenkontakte (18 und 19 bzw. 18* und 19') mit zugeordnetem Achszähler (2 bzw. 2¹) eingebaut sind, welche einen Zeitzähler (20) mit einer der Eintrittsgeschwindigkeit und der momentanen Ächszahl in der Bremse proportionalen Zählgeschwindigkeit bei nicht eingeschalteter Bremse so lange in Bewegung halten, bis dieser einen mit Hilfe weiterer Mittel festgestellten Wert erreicht hat und dann die Bremse einschaltet.
3· Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten weiteren Mittel Schienenkontakte (11, 12^ mit zugeordnetem Achszähler (1) zur Ermittlung der Gesamtachszahl jeder Wagengruppe, Schienenkontakte (14, 15) mit zugeordneter ' Geschwindigkeitsmeßeinrichtung zur Messung der Geschwindigkeit vor. der Bremse und Schienenkontakte (16, 17) mit zugeordneter Geschwindigkeitsmeßeinrichtung zur Messung der Geschwindigkeit nach einer Testbremsung oder eine Gewichtsmeßeinrichtung (13) zur Messung des Gesamtgewichtes der Wagengruppe aufweisen

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Neue Unterlagen (Art. 7 £ l Abs. 2 Nr. l CuIz 3 dos Änderunflafl·«· v. 4» 9.19*.
4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch · gekennzeichnet, daß weitere Mittel zur Ermittlung 'der Gesamtachszahl und des Gesamtgewichtes jeder Wagengruppe nur vor der ersten Bremsenstaffel einer Ablaufanlage vorgesehen sind und die von ihnen ermittelten Werte auf die Steuereinrichtungen der. im Ablaufweg folgenden Bremse übertragen.

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