DE19802896A1 - Einrichtung zur Zugintegritätskontrolle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Einrichtung ist aus der französischen Patentschrift 613 693 bekannt. Dort wird über eine Einrichtung zur Übermittlung von Signalen zwischen zwei Fahrzeugen eines Zuges berichtet, wobei das eine Fahr­ zeug akustische Signale erzeugt und über die durch alle Fahr­ zeuge des Zuges geschleifte Druckluftleitung an das mit ihm zusammenwirkende andere Fahrzeug übermittelt. Dieses ist mit einer auf die Frequenz der übermittelten Druckwellen abge­ stimmten Empfangseinrichtung zur Auskopplung der übermittel­ ten Signale aus der Druckluftleitung versehen. Diese bekannte Einrichtung kann auch zur Zugintegritätskontrolle verwendet werden, sofern die zu übermittelnden Druckwellen am letzten Fahrzeug bzw. den beiden letzten Fahrzeugen eines Zuges in die Druckluftleitung eingespeist werden und ein Trieb- oder Führungsfahrzeug das Vorhandensein der Druckwellen detek­ tiert. Der Vorteil einer solchen Einrichtung zur Zugintegri­ tätskontrolle ist der, daß diese Kontrolle jederzeit ohne Mitwirken irgendwelcher streckenseitigen Einrichtungen vorge­ nommen werden kann, daß keine gesonderten Übertragungsein­ richtungen zwischen Zugspitzen- und Zugschlußfahrzeug vorhan­ den sein müssen und daß mit dem Auftrennen der Druckluftlei­ tung der Geber selbsttätig abgeschaltet wird.

In die für die Signalübertragung bzw. die Zugintegritätskon­ trolle verwendeten Druckluftleitungen werden beim Fahren vielfältige Geräusche eingekoppelt, beispielsweise durch schlagende Bremsklötze, durch das Stauchen und Auffedern von Puffern, Laufgeräusche beim Überfahren von Schienenstößen, Laufgeräusche durch Flachstellen und bei Personenwagen Geräu­ sche durch die Relativbewegung der Brücken zwischen benach­ barten Fahrzeugen. Die Amplituden solcher an beliebiger Stel­ le in eine Druckluftleitung eingespeisten Störsignale kann bei dem für den Signalempfang bzw. die Zugintegritätskontrol­ le verwendeten Empfänger sehr viel größer sein als die' Nutz­ amplitude der an entfernter Stelle in die Druckluftleitung eingespeisten Druckwellen, so daß nicht auszuschließen ist, daß das bewertende Fahrzeug allein aufgrund der registrierten Störsignale zu der Überzeugung gelangt, daß der von ihm über­ wachte Zug vollständig ist, obgleich tatsächliche eine Zug­ trennung stattgefunden hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aus dem Oberbegriff des An­ spruches 1 bekannte Einrichtung so weiterzubilden, daß solche durch Störbeeinflussung bewirkten Fehlfunktionen der Zuginte­ gritätskontrolle zuverlässig verhindert werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale. Dadurch, daß das Feststellen des Zugzusammenhaltes nicht nur davon abhängig gemacht ist, daß der Empfänger irgendwelche Signale empfängt, die er einem mit ihm zusammenwirkenden Signalgeber zuordnen kann, sondern, daß für die Zugintegritätskontrolle mehrere voneinander unabhän­ gige, aber in gegebener Weise zusammenwirkende Signale ver­ wendet werden, ist die Wahrscheinlichkeit einer Fehlinterpre­ tation dieser Signale durch das bewertende Fahrzeug außeror­ dentlich gering.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angege­ ben.

Die Verwendung gewobbelter Schwingungen gemäß Anspruch 2 ge­ stattet eine ökonomische Erzeugung und Bewertung der für die Zugintegritätskontrolle verwendeten Schwingungen sowie das Ableiten einer zuverlässigen Integritätskontrollmeldung.

Eine zusätzliche Kodierung der Druckwellen gemäß Anspruch 3 oder 4 erhöht die Zuverlässigkeit, mit der das Vorhandensein des Zugschlusses erkannt werden kann, noch weiter.

Der oder die Geber zum Erzeugen der Druckwellen sollen nach der Lehre des Anspruches 5 aktive oder passive Schwingungser­ zeuger sein, die ihre Energie mindestens mittelbar aus der Druckluft der Druckluftleitung beziehen; gesonderte Energie­ versorgungseinrichtungen sind dann nicht von Nöten.

Wo dies wegen der Natur der Geber nicht möglich ist, sollen nach der Lehre des Anspruches 6 gesonderte Stromversorgungs­ einrichtungen zum Betrieb der Schwingungserzeuger vorhanden sein. Diese Stromversorgungseinrichtungen können nach der Lehre des Anspruches 7 z. B. als batteriegepufferte Solarge­ neratoren ausgebildet sein, oder gemäß Anspruch 8 als druck­ luftbetriebene Luftgeneratoren.

Gemäß Anspruch 9 kann die Energieversorgung auch durch einen druckluftbeaufschlagten piezoelektrischen Wandler erfolgen; er benötigt keine zusätzliche Stromversorgung.

Als Schwingungserzeuger können nach der Lehre des Anspruches 10 piezoelektrische Wandler oder nach der Lehre des Anspru­ ches 11 elektromagnetische Wandler vorgesehen sein; diese sind in der geforderten Leistung am Markt verfügbar. Ein be­ sonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Ansprüchen 12 und 13 offenbar. Danach soll das bewertende Trieb- oder Führungsfahrzeug bei vorhandener Zugintegrität entsprechende Zugschlußmeldungen an eine Leitstelle oder an­ dere Züge übermitteln, wobei diese Übermittlung jeweils in Verbindung mit einer exklusiven Kennung erfolgen soll, die beim Meldungsempfänger eine eindeutige Zuordnung zum Mel­ dungssender möglich macht.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert.

Die Zeichnung zeigt einen aus vier Fahrzeugen 1 bis 4 beste­ henden Zug mit einem Zugspitzenfahrzeug 1 und einem Zug­ schlußfahrzeug 4. Eine Druckluftleitung 5 ist über Kupplungs­ schläuche 6 vom Zugspitzenfahrzeug 1 durch alle Fahrzeuge 2 und 3 bis zum Zugschlußfahrzeug 4 durchgeschleift. Diese Druckluftleitung dient dazu, auf entsprechende Anweisung des Zugspitzenfahrzeuges bei den einzelnen Fahrzeugen die Bremsen anzulegen oder sie zu öffnen. Bei geöffneten Bremsen ist die Bremsleitung 5 belüftet, wobei in der Zeichnung nicht darge­ stellte druckluftgesteuerte Bremszylinder z. B. unter Feder­ druck stehende Bremskloben von den Fahrzeugrädern fernhalten. Bei Abbau des Bremsdruckes in der Druckluftleitung 5 geben die Bremszylinder die Andruckfedern frei und diese veranlas­ sen, daß sich die Bremsklötze unter Druck an die Fahrzeugrä­ der anlegen.

Die durch sämtliche Fahrzeuge des Zuges geschleifte belüftete Druckluftleitung 5 dient auch dem Zweck der Erzeugung einer Zugschlußmeldung beim Vorhandensein der Zugintegrität. Hierzu werden auf dem letzten Fahrzeug des Zuges Signale in Form von Druckwellen in die Druckluftleitung eingespeist. Erkennt das Führungsfahrzeug das Vorhandensein dieser Druckwellen in der Druckluftleitung, so schließt es hieraus auf das Mitführen des Schlußfahrzeugs und damit auf die Zugintegrität. Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß das letzte Fahrzeug Druckwellen mit unterschiedlichen Frequenzen f1, f2 in die Druckluftlei­ tung einspeist. Hierzu dient ein z. B. an den freien Haken des letzten Fahrzeugs 4 angehängter Geber 7 zur Erzeugung der entsprechenden Schwingungen und zum Einleiten dieser Schwin­ gungen in die zum Führungsfahrzeug durchgeschleifte Druck­ luftleitung. Für die Kennzeichnung des Zugzusammenhaltes muß der Geber 7 Schwingungen mit den Frequenzen f1 und f2 erzeu­ gen und ein auf dem Führungsfahrzeug an die Druckluftleitung angeschlossener Schwingungsempfänger 8 muß beide Schwingungs­ frequenzen empfangen, damit das Führungsfahrzeug 1 das Mit­ führen des Schlußfahrzeugs zuverlässig erkennen kann. Dabei können die zu übermittelnden Schwingungen unterschiedlicher Frequenz gleichzeitig oder zeitlich versetzt in die Druck­ luftleitung eingespeist werden, wobei auf dem Führungsfahr­ zeug dann eine entsprechende Bewertung des Zeit- und Fre­ quenzverhaltens der übermittelten Druckwellen stattfindet. Die Zuverlässigkeit, mit der eine Aussage über den Zugzusam­ menhalt getroffen werden kann, ist um so größer, je größer das Frequenzspektrum der vom Zugschluß zur Zugspitze übermit­ telten Druckwellen ist. In besonders vorteilhafter Weise ist deshalb der zugschlußseitige Geber dazu eingerichtet, die Schwingungen zum Auslösen der Druckwellen durch einen konti­ nuierlichen oder gerasterten Wobbelvorgang zu erzeugen. Selbst wenn einzelne Frequenzen der am Zugschluß in die Druckluftleitung eingekoppelten Druckwellen durch Störgeräu­ sche auf den Fahrzeugen überdeckt sein sollten, ist doch durch die nicht gestörten Druckwellen anderer Frequenzen eine eindeutige Zugschlußerkennung möglich.

Die Zuverlässigkeit, mit der das Mitführen des Schlußfahrzeu­ ges erkannt werden kann, läßt sich weiter steigern, wenn die auf dem Schlußfahrzeug in die Druckluftleitung eingespeisten Druckwellen noch mit einer vom Führungsfahrzeug zu bewerten­ den Kodierung versehen werden. Eine solche Kodierung kann z. B. in einem Umtasten der Schwingungsfrequenzen der Druck­ wellen bestehen, aber auch in einer zeitlichen Verschachte­ lung von Druckwellen unterschiedlicher Frequenz oder einer individuellen Austastung der einzelnen Schwingungen.

Die für das Erzeugen der Druckwellen erforderliche Energie kann dem Geber 7 z. B. von einem an die Druckluftleitungen angeschlossenen druckluftbetriebenen Generator zur Verfügung gestellt werden. Es ist aber auch möglich, diese Energie aus einer Batterie zu entnehmen, die z. B. durch einen Solargene­ rator nachgeladen wird. Alternativ ist es auch möglich, für die Energieversorgung einen druckluftgesteuerten piezoelek­ trischen Wandler zu verwenden.

Als Schwingungserzeuger kommen insbesondere piezoelektrische Wandler und elektromagnetische Wandler in Frage. Mit ihnen lassen sich unter Verwendung einer entsprechenden Ansteuerung die für die Zugintegritätskontrolle erforderlichen Schwingun­ gen bzw. Druckwellen in der erforderlichen Stärke problemlos erzeugen.

Für die Übermittlung von Zugschlußmeldungen ist das Führungs­ fahrzeug 1 mit entsprechenden Sendeeinrichtungen 9 versehen. Über diese Sendeeinrichtungen kann es Zugschlußmeldungen so­ wohl an eine Leitstelle als auch an andere Züge übermitteln. Den übermittelten Zugschlußmeldungen ist dabei in vorteilhaf­ ter Weise eine exklusive Kennung bei zugeben, die es dem Mel­ dungsempfänger gestattet, die von ihm empfangenen Zugschluß­ meldungen ganz bestimmten Zügen zuzuordnen. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn das Führungsfahrzeug bei fehlender Zugin­ tegrität diesbezügliche Meldungen an eine Leitstelle und/oder andere Züge übermittelt.

Bei dem vorstehend näher erläuterten Ausführungsbeispiel be­ findet sich das die Zugintegritätskontrolle vornehmende Fahr­ zeug an dem einen und das Zugschlußfahrzeug an dem anderen Ende eines Zuges, wobei es prinzipiell gleichgültig ist, ob der Zug geschoben oder gezogen wird. Es ist aber auch denk­ bar, die Zugintegritätskontrolle auf einem Führungsfahrzeug innerhalb eines Zugverbandes vorzunehmen. Dann gibt es bezo­ gen auf dieses Führungsfahrzeug zwei Zugschlußfahrzeuge an dem einen und an dem anderen Ende des Zugverbandes. Beide Zugschlußfahrzeuge müssen dann unterscheidbare Druckwellen in die bei ihnen endende Druckluftleitungen einspeisen und das Führungsfahrzeug hat die von beiden Zugschlußfahrzeugen stam­ menden Druckwellen getrennt voneinander hinsichtlich ihres Zeit- und Frequenzverhaltens zu bewerten.

Der oder die Geber zum Erzeugen der verschiedenfrequenten Schwingungen müssen nicht unbedingt in einem externen Gerät untergebracht sein, das an den freien Kupplungshaken des Zug­ schlußfahrzeugs anzuhängen ist. Es ist vielmehr auch möglich, diesen Geber an beliebiger Stelle am Zugschlußfahrzeug oder im Zugschlußfahrzeug unterzubringen und ihn mit der Druck­ luftleitung zu verbinden. Die Einspeisung der Schwingungen kann dabei auch am frontseitigen Ende des Zugschlußfahrzeugs in die Druckluftleitung erfolgen, wenn sichergestellt ist, daß das Zugschlußfahrzeug auch tatsächlich das Zugschlußfahr­ zeug darstellt und nicht etwa noch weitere Fahrzeuge ange­ hängt worden sind.

Claims (13)

1. Einrichtung zur Zugintegritätskontrolle bei einem Zug mit einer über alle Fahrzeuge zwischen einem Trieb- oder Füh­ rungsfahrzeug und mindestens einem letzten Fahrzeug des Zuges geführten Druckluftleitung, über die dort eingespeiste aku­ stische Schwingungen an das Trieb- oder Führungsfahrzeug übermittelbar sind, das aus dem Empfang solcher Schwingungen auf den Zugzusammenhalt schließt, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine letzte Fahrzeug (4) in die Druckluft­ leitung (5) gleichzeitig oder zeitlich versetzt Druckwellen mit unterschiedlichen Frequenzen einleitet und daß das Trieb- oder Führungsfahrzeug (1) die übermittelten Druckwellen hin­ sichtlich ihres Zeit- und Frequenzverhaltens bewertet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Geber (7) zum Erzeugen der Druckwellen dazu eingerichtet sind, aufeinanderfolgend Schwingungen mit an­ steigender und/oder abnehmender Frequenz zu erzeugen und daß das Trieb- oder Führungsfahrzeug (1) dazu eingerichtet ist, aus dem gleichzeitigen oder zeitlich versetzten Empfang von Druckwellen mit den verabredeten Frequenzen die Zugintegrität zu erkennen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Geber (7) die Druckwellen mit einer vom Trieb- oder Führungsfahrzeug zu bewertenden Codierung verse­ hen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Geber (7) die Codierung durch Umtasten der Schwingungsfrequenzen (f1, f2) der Druckwellen erzeugen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Geber (7) als mindestens mittelbar über die Druckluft in der Druckluftleitung (5) betriebene Schwingungs­ erzeuger ausgebildet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Geber als aus einer Stromversorgungseinrich­ tung betriebene Schwingungserzeuger ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung durch batteriegepufferte Solargeneratoren dargestellt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stromversorgung des oder der Geber in deren Nähe ein aus der Druckluftleitung betriebener Luftgenerator vorge­ sehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung des oder der Geber über mindestens einen durch die Druckluft der Druckluftleitung betriebenen piezoelektrischen Wandler erfolgt.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwingungserzeuger als spannungsgesteuerte piezoelektrische Wandler ausgebildet sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwingungserzeuger als stromgesteuerte elektromagnetische Wandler ausgebildet sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Trieb- oder Führungsfahrzeug dazu eingerichtet ist, die Zugintegrität anzeigende Zugschlußmeldungen oder Meldun­ gen über fehlende Zugintegrität auf drahtlosem Wege (9) an eine Leitstelle und/oder andere Züge zu übermitteln.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugschlußmeldungen eine exklusive Kennung für das die Zugschlußmeldungen übermittelnde Trieb- oder Führungsfahrzeug (1) oder den Zug enthalten.