DE1940670B2

DE1940670B2 - Einrichtung zum schalten der stromversorgung einer fernsteuerung, insbesondere fuer fuehrerlosen zugbetrieb

Info

Publication number: DE1940670B2
Application number: DE19691940670
Authority: DE
Inventors: Adolf 3300 Braunschweig Lichtenstein Lothar Dipl -Ing 8521 Eitersdorf Feuerhake
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-08-09
Filing date: 1969-08-09
Publication date: 1977-11-03
Also published as: DE1940670C3; JPS5034287B1; CH520586A; FR2056668A5; DE1940670A1; BE754576A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schalten der Stromversorgung einer Fernsteuerung, insbesondere für führerlosen Zugbetrieb, bei der eine Empfangsanlage für die Signale der Fernsteuerung und eine durch diese beeinflußte Steuer- und/oder Regelan- <-s Ordnung an eine Stromversorgungsquelle anschließbar sind.

Fernsteuerungsanlagen werden schon seit langer Zeit in der Industrie und in jüngster Zeit in zunehmendem Maße auch im Verkehrswesen in verschiedenen Ausführungen angewendet (»BBC-Nachrichten« 1966, S. 663—668; »ETR-Eisenbahntechn. Rundscheu« 5966, S. 69 — 75). Neben den dadurch erzielbaren Vorteilen einer schnelleren und besseren Betriebslenkung von zentraler Stelle sowie einer Verbesserung der Betriebskontrolle, ist man vor allem darum bemüht, durch solche Anlagen Materialkosten zu sparen und die betriebliche Sicherheit zu erhöhen. Dazu werden u. a. die notwendigen Befehls-Empfangs- und gegebenenfalls nachgeschalteten Steuer- und Regeleinrichtungen aus besonderen Stromversorgungseinrichtungen, insbesondere Batterien, gespeist, die von äußeren Störungen, wie z. B. Netzausfällen, beeinflußt eine sichere Betriebs- und Empfangsbereitschaft der Anlage garantieren sollen.

Batterien haben jedoch nur eine begrenzte Ladekapazität und müssen somit oft nachgeladen werden bzw. sehr groß dimensioniert werden. Gerade bei Fahrzeugen und insbesondere bei Schienenfahrzeugen, deren Batterien nur zu bestimmten Zeiten nachgeladen werden können, hat es sich als nachteilig erwiesen, daß durch die Art und den Betrieb der installierten Einrichtungen die vorhandenen Fahrzeugbatterien derart stark beansprucht wurden, daß die Fernsteuerungsanlgen nicht in dem vorgesehenen Umfang eingesetzt werden konnten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Fernsteuerung der eingangs genannten Art den Eigenstromverbrauch zu senken.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach der Erfindung dadurch, daß neben der Haupt-Empfangsanlage ein zusätzlicher Kleinempfänger an den Signaleingang und an die Stromversorgungsquelle angeschlossen ist und daß ein in der Verbindung zwischen der Stromversorgungsquelle und der Haupt-Empfangsanlage angeordneter Schalter in Einschaltabhängigkeit steht von dem Ausgangssignal des Kleinempfängers.

Damit ist es möglich, den Eigenstromverbrauch von Fernsteuerungsanlagen mit einfachen Mitteln zu verringern, da bei solchen Anlagen während der Zeiten, zu denen nicht eine Vielzahl schnell wechselnder Steuerbefehle übertragen werden soll, auf einen Kleinempfänger umgeschaltet werden kann. Dieser muß nämlich keine umfangreichen stromzehrenden Verstärkerteile und/ oder zusätzliche Codier- und Decodiereinrichtungen enthalten, da er nur die Aufgabe hat, aufgrund eines einfachen Befehls an den Kleinempfänger die Haupt-Empfangsanlage einzuschalten, wenn weitere Befehle übertragen werden müssen.

Bei einer ferngesteuerten elektrischen Lokomotive ist es z. B. vorteilhaft, während der sogenannten Bereitschaftszeit nur dem Kleinempfänger aus der Batterie zu speisen und die Haupt-Empfangsanlage von dieser zu trennen. Auf diese Weise ist beispielsweise eine abgerüstete Lokomotive jederzeit von der stationären Sendeeinrichtung für einen Ausrüstbefehl empfangsbereit, jedoch wird die Batterie des während dieser Zeit nicht mit der Fahrleitung verbundenen Fahrzeuges nicht durch die Haupt-Empfangsanlage belastet und damit unnötigerweise vorzeitig entladen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und in Unteransprüchen gekennzeichnete Ausgestaltungen für den Fall an sich aus den eingangs genannten Lileraiurstellcn bekannter Trägerfrequenz-Fernsteuerungen werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 eine auf einer ferngesteuerten elektrischen

Lokomotive angeordnete erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig. 2 einen mit kontaktlosen Schaltelementen bestückten Kleinempfänger,

Fig. 3 die an den Ausgängen der kontaktlosen Schaltelemente nach F i g. 2 entstehenden Impulssignale in Abhängigkeit von verschiedenen Eingangssignalen am Eingang des Kleinempfängers.

Auf einer elektrischen Lokomotive ist gemäß Fig. 1 neben der Haupt-Empfangsanlage 1 ein zusätzlicher Kleinempfänger 2 an die als Stromversorgungseinrichtung dienende Fahrzeugbatterie 4 angeschlossen und in der Verbindung zwischen der Batterie 4 und der Haupt-Empfangsanlage 1 ein Schalter 3 angeordnet, der in Einschaltabhängigkeit steht von dem Klei^mpfänger 2. Dazu ist die Schützspuie des Schallers 3 mit den Ausgangsklemmen 29 des Kleinempfängers 2 verbunden. Zwischen Batterie 4 und Haupt-Empfangsanlage 1 bzw. Kleinempfänger 2 ist jeweils ein Gleichstromwandler 12 bzw. 13 angeordnet.

Zur Befehlsübertragung an die Haupt-Empfangsanlage 1 wird in bekannter Weise ein induktives Übertragungssystem mittels eines sogenannten Linienkiters verwendet. Dazu ist zwischen den hier nicht angegebenen Fahrschienen eine z. B. alle 50 m gekreuzte Antennenschleife als Linienleiter 6 verlegt. En=pfangsspulen 7 an den Drehgestellen dienen zur Aufnahme der induktiv übertragenden Befehle und sind je nach Fahrtrichtung über Schalter 8 bzw. 9 mit der Haupt-Empfangsanlage 1 verbunden. Der Eingang 28 des Kleinempfängers 2 ist ebenfalls an eine dieser Empfangsspulen 7 angeschlossen und somit in einfacher Weise dem Eingangssystem der Haupt-Empfangsanlage 1 zugeordnet.

Die Haupt-Empfangsanlage 1 ist zum Empfang von Zeitmultiplex-Telegrammen eingerichtet und enthält daher zusätzliche, stromverbrauchende Codier- und Decodiereinrichtungen. Während des Betriebes muß daher die Batterie 4, die diese Teile und die nachgeschalteten Steuer- und Regeleinrichtungen zu versorgen hat, über ein Ladegrät 10 aus der Fahrleitung nachgeladen werden. Bei den bekannten Fernsteuerungsanlagen können Schwierigkeiten entstehen, wenn das Fahrzeug nicht mehr aufgerüstet ist und somit das Ladegerät 10 nicht mehr von der Fahrleitung gespeist werden kann. Ein erneutes Aufrüsten erweist sich dann unter Umständen als unmöglich, weil wegen des ständigen hohen Stromverbrauches die zu geringe noch vorhandene Ladung der Batterie 4 nicht mehr ausreicht.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die Haupt-Empfangsanlage 1 erst unmittelbar vor einem gewünschten Aufrüsten eingeschaltet werden. Dazu wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dem während der Bereitschaftszeit empfangsbereiten, mit niedrigem Stromverbrauch aus der Batterie 4 gespeisten Kleinempfänger 2 durch eine zeitlich bestimmte Unterbrechung der Trägerfrequenzen ein Schaltbefehl gegeben. Durch diesen Schaltbefehl zieht dann die Schützspule des Schalters 3 an und legt die Haupt-Empfangsanlage 1 an Batteriespannung, so daß diese anschließend die einzelnen Aufrüst- und Fahrbefehle empfangen und entsprechend lüi die nachgeschalteten Steuer- und Regeleinrichtungen weitergeben kann.

Um bei Abhängigkeit mehrerer Fahrzeuge von dem gleichen Übertragungssystem trotzdem auf allen Fahrzeugen die gleichen Kleinempfänger einfacher Bauart vprwenden zu können, stehen sämtliche Kleinempfän-

ger ir Eir»schaltabhängigkeit von der gleichen Trägerfrequenzunterbrechung. Dadurch, daß zum einen ein Zeitglied 5 zur Einstellung einer begrenzten Einschaltdauer des Schalters 3 in der Wirkverbindung zwischen diesem und dem Kleinempfänger 2 vorgesehen ist und zum anderen der Schalter 3 zusätzlich in Einschaltabhängigkeit steht von einem von der Haupt-Empfangsanlage 1 aufgenommenen codierten Steuerbefehl, ist es möglich, trotz sämtlicher Kleinempfänger nur bestimmte einzelne Fahrzeuge aufrüsten zu lassen. Nach Einschalten des Schallers 3 sind sämtliche Haupt-Empfangsanlagen 1 zum Empfang cordierter Telegramme bereit, so daß nunmehr Aufrüstbefehle an bestimmte Fahrzeuge adressiert werden können. Bei diesen Fahrzeugen bleibt bis zu einem erneuten Abrüstbefehl der Schalter 3 eingeschaltet. Folgt dagegen innerhalb der Ablaufzeit des Zeitgliedes 5 kein Befehl zum Einschalten mit der Kennung des Fahrzeuges, so öffnet der Schaller 3 nach der Ablaufzeit. Eine zusätzliche Batterieentlastung kann dadurch erreicht werden, daß nach Empfang eines adressierten Aufrüstbefehls durch ein zusätzliches Ausschallschütz 11 der Kleinempfänger 2 eines solchen Fahrzeuges bis zu einem erneuten Abrüstbefehl abgeschlatet wird.

Gemäß der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform des Kleinempfängers 2 ist dieser mit kontaktlosen Schaltelementen bestückt, und seine Signal-Eingangsklemmen 28 sind über einen Verstärker an je einen zweier Frequenzfilter 21, 22 angeschlossen, von denen die Durchlaßkurve des einen auf eine erste und die Durchlaßkurve des anderen Frequenzfilters auf eine zweite Trägerfrequenz abgestimmt ist. jeweils der Ausgang eines Frequenzfilters ist über einer, nachgeschalteien Frequenz-Impulsumsetzer 23 bzw. 24 mit je einem Eingang eines NOR-Elementes 25 verbunden, dessen Ausgang über eine ansprechverzögerte monostabile Kippstufe 26 an einen ersten Eingangsanschluß und über eine direkte Verbindung an einen zweiten Eingangsanschluß eines NOR-Leistungselementes 27 gelegt ist. Der Ausgang 29 des Kleinernpfängers ist zu den Spulenanschlüssen der den Schalter 3 betätigenden Stützspule geführt.

Durch diese spezielle Ausführungsform des Kleinempfängers wi^rd erreicht, daß nur dann ein Einschaltbefehl für den Schalter 3 am Ausgang 29 des Kleinempfängers 2 abgegeben wird, wenn an seinem Eingang 28 eine Trägerfrequenz-Unterbrechung bestimmter Dauer ansteht. In jedem der beiden Frequenzfilter 21,22 wird je eine Frequenz f\, Ϊ2 ausgesiebt. Am Ausgang des NOR-Elementes 25 steht nur dann ein »!«-Signal an. wenn beide Frequenzen /"1, !2 ausbleiben. Bei einer monostabilen Kippstufe 26 führt der Ausgang im Ruhezustand ein »1«-Signal. 1st der Eingangsimpuls kürzer als die eingestellte Ansprechverzögerung der Kippstufe 26 und damit kürzer als die für einen eindeutigen Einschaltbefehl an den Schalter 3 notwendige Trägerfrequenzunterbrechung, so findet am Ausgang der Stufe 26 kein Signalwechsel statt (Bereich 1 der F i g. 3). Nur wenn das Eingangssignal langer als die eingestellte Ansprechverzögerung anliegt, erscheint nach Ablauf der Verzögerungszeit am Ausgang der Kippstufe 26 ein »O«-Signal bestimmter Länge derart, daß es auch nach Wegfall des Eingangssignals noch für eine bestimmte Zeit ansteht. Während dieses Zeitraumes liegt somit an beiden Eingängen der NOR Leistungsstufe 27 ein »O«-Signal und somit an deren Ausgang ein »1 «-Signal, so daß die Stützspule des Schalters 3 anzieht (Bereich Il der F i g. 3).

Dauert dagegen die Trägerunterbrechung wesentlich länger als die eingestellte Ansprechverzögerungszeit der monostabilen Kippstufe 26, (z. B. längerer Spannungsausfall im stationären Sendenetz) so wechselt zwar kurz am Ausgang der Kippstufe 26 das »!«-Signal in ein »O«-Signal, jedoch liegt am zweiten Eingang der NOR-Leistungsstufe 27 über den zur Kippstufe 26 führenden Parallelpfad weiterhin ein »O«-Signal, so daß der Ausgang der Stufe 27 weiterhin »O«-Signal führt. F i g. 3 zeigt in einem Diagramm die an den Ausgängen der NOR-Stufe 25, der Kippstufe 26 und der NOR-Leistungsstufe 27 anstehenden Impulssignale für die drei betrachteten Fälle einen fehlerhaften zu kurzen (Bereich 1) bzw. zu langen (Bereich III) sowie einer der eingestellten Verzögerungszeit entsprechenden Trägerfrequenzunterbrechung (Fall II).

Somit ist also mit einfachen Mitteln gesichert, daß es z. B. aufgrund sehr kurzer oder längerer Spannungsunterbrechungen im Sendenetz nicht zu unbeabsichtigten Befehlsabgaben an das Batterieschütz und damit zu ungewollter Einschaltung der Haupt-Empfangsanlage und damit fälschlicherweise zu einer nicht notwendigen erhöhten Batteriebelastung kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Schalten der Stromversorgung einer Fernsteuerung, insbesondere für führerlosen Zugbetrieb, bei der eine Empfangsanlage für die Signale der Fernsteuerung und eine durch diese beeinflußte Steuer- und/oder Regelanordnung an eine Stromversorgungsquelle anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Haupt-Empfangsanlage ein zusätzlicher Kleinempfänger (2) an den Signaleingang und an die Stromversorgungsquelle angeschlossen ist und daß ein in der Verbindung zwischen der Stromversorgungsquelle und der Haupt-Empfangsanlage (1) angeordneter Schalter (3) in Einschaltabhängigkeit steht von dem Ausgangssignal des Kleinempfängers (2).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer über Trägerfrequenzen durch Zeitmultiplex- oder Frequenzmultiplex-Telegramme ferngesteuerten Anlage der Kleinempfänger (2) in Schaltabhängigkeit steht von einer hinsichtlich der Dauer bestimmten zeitlichen Unterbrechung der Trägerfrequenzen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abhängigkeit mehrerer ferngesteuerter Anlagen von dem gleichen Übertragungssystem sämtliche Kleinempfänger (2) in Einschaltabhängigkeit stehen von der gleichen Trägerfrequenzunterbrechung, wobei ein Zeitglied (5) in der Wirkverbindung zwischen dem Schalter (3) und dem Kleinempfänger (2) vorgesehen ist im Sinne einer begrenzten Einschaltdauer des Schalters (3) und daß der Schalter (3) zusätzlich in Ein- und Ausschaltabhängigkeit steht von einem von der Haupt-Empfangsanlage (1) aufgenommenen codierten Steuerbefehl.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mit zwei Trägerfrequenzen arbeitenden Fernsteuerung die Signaleingangsklemmen (28) des Kleinempfängers (2) an je einen zweier Frequenzfilter (21 bzw. 22) angeschlossen sind, von denen die Durchlaßkurve des einen auf die erste Trägerfrequenz (71) und die Durchlaßkurve des anderen auf die zweite Trägerfrequenz (72) abgestimmt ist, und daß jeweils der Ausgang eines Frequenzfilters (21 bzw. 22) über einen nachgeschalteten Frequenz-Impulsumsetzer (23 bzw. 24) mit je einem Eingang eines NOR-Elementes (25) verbunden ist, dessen Ausgang über eine ansprechverzögerte monostabile Kippstufe (26) an einen ersten Eingangsanschluß und über eine direkte Verbindung an eine zweiten Eingangsanschluß eines NOR-Leistungselementes (27) gelegt ist, dessen Ausgang zu den Spulenanschlüssen einer den Schalter (3) betätigenden Schützspule geführt ist.