DE1916469C3 - Einrichtung für das Eisenbahnsicherungswesen zur Geschwindigkeitsüberwachung von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für das Eisenbahnsicherungswesen zur Geschwindigkeitsüberwachung von Fahrzeugen durch Vergleich zweier Zeitintervalle, von denen das Ist-Zeitintervall durch je einen Impuls bei Beeinflussung zweier an der Strecke hintereinander angeordneter, von den Fahrzeugen beeinflußbarer impulsgeber und das Soll-Zeitintervall durch den ersten Impuls und einen bei diesem verzögert ausgelösten Zeitimpuls vorgegeben sind.

Derartige Einrichtungen dienen zum Überwachen des Zugverkehrs und zum Erhöhen der Sicherheit vor Bahnhöfen, an Langsamfahrstellen oder in Gefällestrecken. Wenn ein Zug eine vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet, so wird mit Hilfe einer an der Strecke vorgesehenen Fahrsperre die Bremsung des Zuges eingeleitet. Die Fahrsperre ist stets wirksam, wenn sie nicht von der obengenannten Einrichtung bei vorschriftsmäßiger Geschwindigkeit kurzzeitig abgeschaltet wird.

Zur Geschwindigkeitsbestimmung kann das bekannte Prinzip der Zeitmessung verwendet werden. Hierbei wird die Zeit gemessen, die vergeht, bis der betreffende Zug ein vorgegebenes Stück der Strecke durchfahren hat. Wird die zulässige Soll-Geschwindigkeit ebenfalls durch eine Zeitspanne ausgedrückt, die auf dasselbe Streckenstück bezogen ist, so braucht in einer Auswerteschaltung nur geprüft zu werden, welche der beiden Zeitspannen bzw. Zeitintervalle länger angedauert hat, um ein Kennzeichen für den Betriebsfall »Geschwindigkeit ist kleiner« bzw. für den Betriebsfall »Geschwindigkeit ist größer als die Soll-Geschwindigkeit«

auszulösen.

Ein derartiges Oberwachungsverfahren hat den Vorteil, daß auf den Zügen keine gesonderten Geräte für die'Geschwindigkeitsmessung und Auswertung vorge-

sehen werden müssen, weil an der Strecke für jede Fahrrichtung zwei Impulsgeber und eine zugeordnete Auswerteschaltung ausreichen.

Um die im Eisenbahnsicherungswesen geforderte Zuverlässigkeit der Auswerteschaltung zu gewährlei-

sten, muß sichergestellt sein, daß bei einer höheren als der zulässigen Geschwindigkeit die Bremsung des Zuges eingeleitet wird. Dies wird auch für die Fälle gefordert, bei denen durch beliebige Einflüsse eine Störung der Einrichtung eintritt. Diese Forderungen sind bereits

schon dadurch gewährleistet, daß die zum Auslösen des Bremsvorganges vorgesehene Fahrsperre ohne jegliche Beeinflussung stets den Bremsvorgang veranlaßt Wenn jedoch der Zug eine vorschriftsmäßige Geschwindigkeit fährt, wird die Fahrsperre unwirksam ge-

schaltet. Dieses Unwirksamschalten darf jedoch auf keinen Fall infolge einer Störung der Auswerteschaltung bzw. beim Defekt eines Impulsgebers eintreten. Eine Erhöhung der Sicherheit könnte durch eine aufwendige Verdopplung der Auswerteschaltung erzielt

werden. Dieser Aufwand ist jedoch unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsüberwachung von Eisenbahnfahrzeugen der eingangs genannten Art zu schaffen, die zur Erhöhung der Sicherheit ohne eine Verdopplung der Auswerteschaltung auskommt und bei vertretbarem Aufwand die im Eisenbahnsicherungswesen übliche Zuverlässigkeit erreicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die gemeinsame Anwendung folgender Merkmale gelöst:

a) Die Impulsgeber sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der kleiner als der kleinste Achsabstand der Fahrzeuge ist,

b) drei Auswerteschaltungen für die Zeitintervalle begrenzenden Impulse zum Ausgeben je eines

Kennzeichens für die beiden Betriebsfäile »Geschwindigkeit ist größer bzw. kleiner als die Soll-Geschwindigkeit« bzw. den Störungsfall beim Beginn des folgenden Ist-Zeitintervalls zum Zeitpunkt der folgenden Achse des Schienenfahrzeuges am ersten Impulsgeber,

c) jede der Auswerteschaltungen besteht aus Ringkern Transistorstufen, bei denen der Transistor von mindestens einer Stufe erst durch denjenigen der Impulse wirksam schaltbar ist, der den zugeordneten Ringkern zwecks Informationsausgabe liest.

Durch diese Maßnahmen wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß bei einer gestörten Reihenfolge der die Zeitintervalle begrenzenden Impulse eine Störungsmeldung ausgelöst werden kann. Besonders durch die erste Maßnahme wird der Aufwand der Auswerteschaltungen gering, da bei ordnungsgemäßem Arbeiten der Anlage eine eindeutige Impulsreihenfolge gegeben ist. Außerdem wird durch die besondere Art der Tastung der Transistoren nicht nur der Aufwand in den Auswerteschaltungen an Ringkerntransistorstufen klein gehalten, sondern außerdem vermieden, daß an die Rechtekkigkeit der Hystereseschleife der Ringkerne besondere Anforderungen gestellt werden müssen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine in einer Richtung befahrene Strecke wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen

F i g. 1 das Blockschaltbild einer Einrichtung zur Geschwindigkeitsüberwachung und

Fig.2 mehrere Stufen einer Ringkern-Transistorschaltung zum Ausgeben eines Kennzeichens, wenn die gefahrene Geschwindigkeit kleint; als die SoIl-Geschwindigkeit ist

Das Blockschaltbild nach F ig. 1 zeigt im oberen Teil eine eingleisige Strecke 10, die in Fahrrichtung F befahren wird. An der Strecke sind zwei Impulsgeber 1 und 2 mit nachgeschalteten Impulsformern Il und 21 angeordnet, deren Abstand 20 kleiner als der kleinste Achsabstand von Eisenbahnfahrzeugen ist

Die Impulsgeber 1 und 2 können von beliebiger Bauart sein, wesentlich ist jedoch, daß sie nach dem Ruhestromprinzip arbeiten, daß sie also ständig ein Signal abgeben, welches sich bei Beeinflussung durch ein Fahrzeugrad ändert Die Anwendung des Ruhestromprinzips hat den Vorteil, daß ein etwtiger Defekt in einem der impulsgeber bzw. das Abreißen einer Leitung rechtzeitig festgestellt werden kann.

Weitet hin ist an der Strecke 10 eine Fahrsperre 3 vorgesehen, die die Aufgabe hat, sofern sie nicht unwirksam geschaltet wurde, bei jedem vorbeifahrenden Zug die Bremsung auszulösen. Zum Überwachen der jeweils gefahrenen Geschwindigkeit sind drei Auswerteschaltungen 5,6 und 7 vorgesehen, die durch Impulse Tl und T2 der beiden Impulsformer 11 und 21 sowie durch Zeitimpulse 7T eines Zeitgliedes 4 gesteuert werden. Weiterhin sind drei Baugruppen 7*51, T5Tund TS 2 vorgesehen, die jeweils beim Vorhandensein eines Impulses Ti bzw TT oder T2 einen bzw. mehrere Transistoren in den Auswerteschaltungeri 5. 6 und 7 kurzzeitig wirksam schalten.

Da die Geschwindigkeitsüberwachung bei dieser Einrichtung auf einen Zeitvergleich zurückgeführt ist. werden den drei Auswerteschaltungen ein Ist-Zeitintervall und ein Soll-Zeitintervall vorgegeben, deren zeitliche Lage zueinander das Vergleichsergebnis bestimmen. Das Ist-Zeitintervall beginnt nach der Betätigung des Impulsgebers 1 beim Auslösen des Impulses TX und endet beim Betätigen des zweiten Impulsgebers 2 beim Auslösen des Impulses TZ Der Impuls 7"! startet las Zeitglied 4, das nach einer vorgegebenen Zeit den Zeitimpuls 7Tausgibt. Der Zeitraum /v -.hen dem Impuls Ti und dem Zeitimpuls 7Tist als Soll-Zeitintervall definiert.

Wenn nun ein Zug die beiden Impulsgeber 1 und 2 mit kleinerer Geschwindigkeit als die Soil-Geschwindigkeit passiert, wird vom Impulsgeber 2 der Impuls 72 nach dem Zeitimpuls TT des Zeitgliedes 4 ausgelöst. In dem Fall gibt die Auswerteschaltung 6 ein entsprechendes Kennzeichen über die Leitung L 1, das zum Unwirksamschaken der Fahrsperre 3 dient.

Fährt der Zug dagegen mit überhöhter Geschwindigkeit, also mit einer Geschwindigkeit, die über der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit liegt, so wird der Impuls T2 des Impulsgebers 2 vor dem Zeitimpuls TT ausgelöst. In dem Fall gibt die Auswerteschaltung 6 kein Kennzeichen aus. Dadurch bleibt die Fahrsperre 3 wirksam und löst auf dem passierenden Zuge den Bremsvorgang aus.

Bei einer derartigen »Schnellfahrt« gibt die auf die Impulsreihenfolge Ti, T2, TT ansprechende Auswerteschaltung 5 ein Kennzeichen aus, das eine Anzeige V>V soll auslöst

Wenn der Zug die Fahrsperre 3 passiert hat, wird über die Leitung L 2 in den Auswerteschaltungen 5, 6 und 7 sowie in dem Zeitglied 4 wieder die Grundstellung eingestellt

Nun kann es eventuell einmal vorkommen, daß beide Auswerteschaltungen 5 und 6 je ein Kennzeichen ausgeben, weil die gefahrene Geschwindigkeit einen Grenzwert einnimmt, der im Anfang des Bereiches von zu hoher Geschwindigkeit, aber auch noch am Ende des Bereiches derjenigen Geschwindigkeit liegt, die noch nicht zu hoch ist In diesem Fall wird ebenfalls die Fahrsperre 3 unwirksam geschaltet und außerdem das Kennzeichen der Auswerteschaltung 5 ausgegeben. Um das letztere zu vermeiden, ist in die Ausgangsleitung der Auswerteschaltung 5 eine Baugruppe 8 eingefügt die beim Vorhandensein des Kennzeichens der Auswerteschaltung 6 die Weitergabe des Kennzeichens <der Auswerteschaltung 5 verhindert

Durch irgendeine Störung kann jedoch keine der im Regelfall vorliegenden Impulsfolgen Tl, TT, T2 bzw. Tl, T2, TT jeweils nach dem Passieren der ersten Achse eines Zuges an den beiden Impulsgebern 1 und 2 vorliegen, sondern eine beliebige andere Folge. Da durch den gewählten Abstand der beiden Impulsgeber 1 und 2 gewährleistet ist daß sich jeweils nur eine Fahrzeugachse zwischen den beiden Impulsgebern 1 und 2 befinden kann, ist es möglich, mit Hilfe der Auswerteschaltung 7 alle außergewöhnlichen Impulskombinationen auszuwerten und bei deren Vorhandensein ein besonderes Kennzeichen als Störungsmeldung auszulösen. Diese ist für das Bahnpersonal von besonderem Interesse, weil der Zug auch im Störungsfall durch die Fahrsperre selbsttätig gebremst wird, obwohl die gefahrene Geschwindigkeit durchaus unterhalb der vorgeschriebenen Soll-Geschwindigkeit liegen kann. In dem Fall trifft den Zugführer keine Schuld an dem Bremsvorgang, weil dieser nachweislich auf Grund der gemeldeten Störung und nicht wegen überhöhter Geschwindigkeit ausgelöst wurde.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Auswerteschaltung 6 in Ringkern-Transistortechnik Die Auswerteschaltung besteht aus vier Ringkernen Ki, K 2, K 3 und K 4 mit jeweils einem zugeordneten Transistor TRi, TR 2 und TR 3, TR 4. Im Basisstromkreis jedes dieser Transistoren ist eine bereits im Blockschaltbild von F i g. 1 angedeutete Baugruppe zum Wirksamschalten des betreffenden Transistors vorgesehen. Diese Baugruppe, beispielsweise TSl, schaltet den Transistor TRX bzw. TR 4 dann wirksam, wenn der Impuls Tl vorhanden ist. Entsprechendes gilt für die Transistoren TK 2 und TR 3 mit der Baugruppe TST für den Zeitimpuls TTund der Baugruppe TS2 für den Impuls T2. Für die weitere Betrachtungsweise wird angenommen, daß ein Zug die beiden Impulsgeber 1 und 2 (F i g. 1) mit einer Geschwindigkeit passiert, die unterhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeit liegt. Dann steht für die Auswerteschaltungen 5, 6 und 7 (F i g. 1) folgende Impulsfolge zur Auswertung zur Verfügung: Tl, TT, T2. Wenn die /.weite Achse des Zuges den Impulsgeber 1 passiert hat, folgt wieder ein Impuls Tl. Bei einer derartigen Impulsfolge schaltet die Auswerteschaltung 6 durch ihr Kennzeichen die Fahrsperre 3 unwirksam.

Im einzelnen laufen in der Auswerteschaltung 6 dabei folgende Vorgänge ab. Zunächst wurde über die Leitung L 2 durch Betätigung des Tastenkonlaktes TA die Grundstellung der Auswerteschaltung eingestellt. Dies kann unter gewissen Voraussetzungen auch selbsttätig erfolgen. Dabei wird der Ringkern K X mit Hilfe der Wicklung WXX in eine Remanen2:lage »1«, die Ringkerne K 2, K 3 und K 4 mit Hilfe ihrer Wick-

lungen W21, W31 bzw. IV41 in eine Remanenzlage »0« eingestellt. Der beim Betätigen des Impulsgebers 1 ausgelöste Impuls 71 schaltet die beiden Transistoren TA 1 und 77? 4 mit Hilfe der Baugruppe TS1 wirksam und magnetisiert den Ringkern K1 mit Hilfe der Wicklung W12 in Richtung der Remanenzlage »0«.. Da der Ringkern K4 bereits in der Remanenzlage »0« liegt, kann dieser Ringkern durch den Impuls 71 zunächst nicht ummagnetisiert werden. Beim Ummagnetisieren des Rtngkernes K 1 entsteht in der Wicklung W14 eine Spannung, die den Transistor 77? 1 durchsteuert, so daß über dessen Schahstrecke und die Wicklung VV13 ein kurzer Stromimpuls fließt, der den eingeleiteten Ummagnetisierungsvorgang vollendet und den Ringkern K 2 mit Hilfe der Wicklung W24 in die Remanenzlage »1« magnetisiert. Würde nun anschließend entgegen der oben getroffenen Annahme nicht der Zeitimpuls TT, sondern der Impuls Tl anstehen, so würde der Ringkern K 2 mit Hilfe der Wicklung W22 in die Remanenzlage »0« magnetisiert, ohne daß jedoch der Transistor TR 2 angesteuert werden könnte, weil dieser durch die Baugruppe TST nur beim Zeitimpuls 7Tund nicht beim Impuls 72 wirksamgeschaltet ist.

Aus diesem Grunde bleibt der Ringkern K 3 in der durch die Wicklung W3t eingestellten Remanenzlage »0«. An dieser Tatsache ändert auch nichts der Impuls 72 über die Wicklung VV32, da mit Hilfe dieser Wicklung auch nur die Remanenzlage »0« eingestellt werden kann. Bei dieser Sachlage befindet sich der Ringkern K 4 am Anfang des folgenden Ist-Zeitintervalls, also beim nächsten Impuls Π über die Wicklung VV 42, noch in der durch die Wicklung W 41 eingestellten Remanenzlage »0«, so daß der letztgenannte Impuls Π im Ringkern K 4 keinen Ummagnetisierangsvorgang auslösen kann. Folglich bleibt der zugehörige Transistor 77? 4 gesperrt, so daß über die an dessen Schaltstrecke angeschlossene Leitung L 1 kein Kennzeichen zum Unwirksamschalten der Fahrsperre 3 (F i g. 1) ausgegeben wird.

Der Zeitimpuls TT magnetisiert den Ringkern K 2 mit Hilfe der Wicklung VV23 in Richtung der Remanenzlage »0«. Gleichzeitig schaltet die durch den Zeitimpuls TTangesteuerte Baugruppe 7STden Transistor TR 2 wirksam. Mit Hilfe der Spannung der Wicklung IV 26 wird der Transistor TR 2 durchgesteuert und gibt

■ο einen Impuls über die Wicklung W25 zum vollständigen Ummagnetisieren des Ringkernes K 2 sowie über die Wicklung VV 33 des Ringkernes K 3, wodurch dieser in die Remanenzlage »1« gesteuert wird.
Der zeitlich folgende Impuls 72 des Impulsgebers 2 magnetisiert die Ringkerne K 2 und K 3 mit Hilfe der Wicklungen W22 bzw. W32 in Richtung der Remanenzlage »0«. Da der Ringkern K 2 bereits in dieser Remanenzlage liegt, erfolgt hierbei kein Ummagnetisierungsvorgang. Dagegen wird der Ringkern K 3 in die Remanenzlage »0« ummagnetisiert. Da bei dem Impuls 72 die Baugruppe 752 den zugeordneten Transistor TR 3 wirksamschaltet, wird dieser durch die Spannung der Wicklung W35 durchgesteuert. Der dabei ausgegebene Impuls magnetisiert den Ringkern K 3 mit Hilfe der Wicklung W34 vollständig um. Der Ringkern K 4 wird gleichzeitig mit Hilfe der Wicklung W 43 in die Remanenzlage »1« ummagnetisiert. Beim nachfolgenden Impuls 71 wird der Ringkern K 4 mit Hilfe der Wicklung W42 in die Remanenzlage »0« magnetisiert.

Dabei ist der Transistor TR 4 wieder durch die Baugruppe TS1 wirksam geschaltet und wird mit Hilfe der Spannung der Wicklung IV45 durchgesteuert, so daß über die Wicklung W44 und die Leitung L1 ein Impuls als Kennzeichen dafür ausgegeben wird, daß die gefahrene Geschwindigkeit kleiner als die durch das Zeitglied 4 (F i g. 1) vorgegebene Soll-Geschwindigkeit ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung für das Eisenbahnsicherungswesen zur Geschwindigkeitsüberwachung von Fahrzeugen durch Vergleich zweier Zeitintervalle, von denen das Ist-Zeitintervall durch je einen Impuls bei Beeinflussung zweier an der Strecke hintereinander angeordneter, von den Fahrzeugen beeinflußbarer Impulsgeber und das Soll-Zeitintervall durch den ersten Impuls und einen bei diesem verzögert ausgelösten Zeitimpuls vorgegeben sind, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Merkmale:

   a) die Impulsgeber (1, 2) sind in einem Abstand (20) voneinander angeordnet, der kleiner als der kleinste Achsabstand der Fahrzeuge ist,

   b) drei Auswerteschaltungen (5, 6, 7) für die die Zeitintervalle begrenzenden Impulse (7Ί, Tl, TT) zum Ausgeben je eines Kennzeichens für die beiden Betriebsfälle »Geschwindigkeit ist größer bzw. kleiner als die Soll-Geschwindigkeit« bzw. den Störungsfall beim Beginn des folgenden Ist-Zeitintervalls zum Zeitpunkt der folgenden Achse des Schienenfahrzeuges am ersten Impulsgeber (1),

   c) jede der Auswerteschaltungen besteht aus Ringkern-Transistorstufen, bei denen der Transistor (TRi) von mindestens einer Stufe erst durch denjenigen der Impulse (71) wirksam schaltbar ist, der den zugeordneten Ringkern (K 1) zwecks Informationsausgabe liest.