DE2039864C3

DE2039864C3 - Totmanneinrichtung für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2039864C3
Application number: DE19702039864
Authority: DE
Inventors: Edmund 3500 Kassel Jungkind; Friedrich Dipl.-Ing. 3582 Gensungen Krommes
Original assignee: Rheinstahl AG
Current assignee: Rheinstahl AG
Priority date: 1970-08-11
Filing date: 1970-08-11
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE2039864B2; FR2102172A1; FR2102172B1; DE2039864A1; GB1324956A

Description

Bei Schienentriebfahrzeugen ist es bekannt, zeitabhängige Totmanneinrichtungen mit Wachsamkeitskoiilrolle zu verwenden, bei denen mehrere Zeitspannen durch eine An/ahJ elektrischer Impulse in einem elektronischen /ählsatz gezählt werden. Dabei wer Jen beim Loslassen des periodisch zu betätigenden Sicherheitstasters innerhalb einer Zählperiode jeweils ein neuer Zahlvorgang begonnen und beim Erreichen vorbestimmter Impulszahlen Warnsignale und dann ein Bremsbefehl ausgelost (deutsche Auslegeschrift

1230 066, deutsche Auslegeschrift 1 199 312). Die zum Aufbau der Schaltungen der bekannten Totmanneinrichtungen verwendeten elektronischen Elemente sind jedoch im Bahnbetrieb starken Stoßen, großen Temperaturschwankungen und starken

jo Schwankungen der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt, so daß trotz des Fehlens von rein mechanischem Verschleiß immer die Gefahr des Auftretens von Störungen «tn den elektronischen Elementen und den Verbindungsteilcn besteht. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten elektronischen Totmanneinrichtungen besteht darin, daß sie nicht bei explosionsgeschützten Fahrzeugen verwendet werden können, da bei ihnen trotz des Fehlens von mechanischen Schaltern die Gefahr von Funkenbildung besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeitabhängige Totmanneinrichtung mit Wachsamkeitskontrolle der eingangs genannten Art zu schal fen, die auch bei explosionsgeschützten Schienentriebfahrzeugen verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Totmanneinrichtung hai den Vorteil, daß sie gegenüber den im Bahnbetrieb auftretenden Stoßen, Temperaturschwankungen und Luftfeuchtigkeitsschwankungen unempfindlich ist hinsichtlich der Wartung keinerlei besondere Ansprüche stellt und somit die Forderung nach größter Betriebssicherheit auch bei explosionsgeschützten Triebfahrzeugen erfüllt.

Fun Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Bei der erfindungsgemäßen Totmanneinrichtung mit Wachsamkeitskontrolle für Schienentriebfahrzeuge dient als Versorgungsmedium Druckluft, die von einem Hauptluftbehälter des Triebfahrzeuges entnommen und über einen Luftfilter einem Druckminderventil zugeführt wird, welches den Betriebsluftdruck des Triebfahrzeugs auf den Arbeitsluftdruck der strömungsmechanischen Elemente reduziert. In der vereinfachten Darstellung sind sowohl der Hauptluftbehälter und Luftfilter als auch das Druckminderventil nicht gezeichnet.

Mu I sind die L iifncrsorgunnsansehlüsse der stromungsmechanischen Elemente bezeichnet. Ein Pedal bzw. ein Handdruckknopf sind mit einem pneumatischen KmAus-Schalter 2 verbunden. Diese HIemente müssen vom Fahrzeugführer in regelmäßigen Zeitabstanden /ur Bestätigung seiner Aufmerksamkeit bedient werden, wobei beim Nicderd-ücken des ebenfalls nicht gezeichneten Pedals bzw. Handdruckknopfs sich der Hin-Aus-Schalter in Stellung »HIN« bewegt. Dadurch gelangt Arbeitsluft in den Signaleingang 3 eines stromungsmechani.schen OR/NOR-Hlements 4. was bewirkt, daß am Ausgang 5 ein Druckluftsignal erzeugt wird, welches sowohl am Hingang 6 eines UND-Hlements 7 als auch am Hingang 8 eines Speicher-Hlements 9 Signale hervorruft.

Durch das Signal am Hingang 8 des Speichcr-Hiements 9 wird die Arbeitsluft vom Ausgang 10 zum Ausgang 11 umgesteuert, wodurch ein Signal am Hingang 12 eines UND-Hlements 13 entsteht. Hin Volumen (Verzögerungsglied) 14 bewirkt dabei, daü der Druck am Hingang 12 des UND-Hlements 13 um eine kurze Zeitspanne verzögert ankommt. Da sich wahrend des Unischaltens im Spetcher-Hlement 9 vom Ausgang K) zum Ausgang 11 der Druck auf den Hingang 16 des UND-Hlements 13 infolge eines zwischengcschalteten Volumens (Verzögerungsglied) 15 nur langsam abbaut, herrscht kurzzeitig an den Hingangen 12 und 16 des UND-Elemcnts 13 etwa gleicher Druck, so daß in diesem Klcmcnt eine Umschaltung tier Arbeitsluft vom Ausgang 17 kurzzeitig aul Ausgang 18 erfolgt.

Hur die Bestimmung exakter Zeitablaufe lurdie benotigten Ver/ögerungszeiten ist im Informationsteil ein pneumatischer Multivibrator 63 mit nachgeschalteter Zahlkaskade 64 eingegliedert.

An das UND-Hlement 13 schließt sich die Zählkaskade 64 an. die je nach geforderten Ansprechzeiten aus beliebig vielen Zählstufenclementen bestehen kann.

Im Ausfiihrungsbeispiel sind sechs Zählstufenelemente vorgesehen.

Das Signal vom Ausgang 18 des UND-Hlements 13 gelangt hierbei über Eingänge 19 in die Zählstufen-Elemente 23. 24. 25, 26, 27 sowie Hingang 20 in das Zählstufen-Hlement 28 und bewirkt ein Umsteuern der Arbeitslufi sowohl vorn Ausgang 21 zum Ausgang 22 in den Zählstufen-Hlementen 23, 24, 25, 26, 27 als auch vom Ausgang 22 zum Ausgang 21 im Zählstufen-Hlement 28. Die 2'äblkaskade 64 ist hierbei so aufgebaut, daß bis auf das letzte Zählstulenelenient der Ausgang 22 der verbleibenden Zählstufenelemente mit dem Eingang 29 des nachgeschaltetcn Zählstufenelements verbunden ist. In der Zählkaskade 64 erfolgt die Zählung der vom Multivibrator 63 gelieferten Druckluftimpulse daher nach dem Dualsystem.

Der aus einem OR/NOR-Element 30, einem Volumen (Verzögerungsglied) 33 und einer Drossel 34 bestehende astabile Multivibrator 63 liefert bei fehlendem Signal am Eingang 35 fortlaufend Druckluftimpulse am Ausgang 31 von einer durch das Volumen (Verzögerungsglied) 33 und der Drossel 34 bestimmbaren Frequenz über 36 am Eingang 29 des Zählstul'enelements 23.

Von der Beendigung des beim Umschalten auftretenden kurzzeitigen Signals am Ausgang 18 des UND-Elements 13 an gerechnet, wird nach dem 32. Druckluftimpuls des Multivibrators 63 vom Ausgang 21 zum Ausgang 22 des Zählstufen-Elements 28 umgeschaltet.

Jedes Zählstufenelement ist aber so aufgebaut, daß bei fehlendem Signal am Eingang 19 durch einen ankommenden Impuls am Eingang 29 eine Umschaltung des Signals vom Ausgang 21 «ium Ausgang 22, oder umgekehrt, erfolgt. Das Signal vom Ausgang 22 des Zählstufen-Hlements 28 gelangt zum Eingang 37 des UND-Hlements 7 und bewirkt mit dem bereits am Hingang 6 anstehenden Signal vom Ausgang 5 des OR/NOR-Elements 4 ein Umschalten des Signals vom Ausgang 38 zum Ausgang 39. Das Signal vom Ausgang 39 des UND-Elements 7 gelangt zum Eingang 41 des OR/NOR-Elements 40 und bewirkt hier

•5 ein Umschalten des Signals vom Ausgang 43 zum Ausgang 44. Das Fehlen des Signals vom Ausgang

43 des OR/NOR-Elements 40 am Eingang 46 des OR NOR-Elements 45 hat hier einen Wechsel des Signals vom Ausgang 48 zum Ausgang 49 zur Folge.

so daß ein mit diesem Ausgang verbundenes, druckluftbetätigtes Horn 50 ein akustisches Warnsignal ergibt.

Auf das akustische Warnsignal hin hat der Fahrzeugführer bestimmte Maßnahmen zu ergreifen, um

^a5 einen Druckabfall in der Steuerleitung auf den Ansprechwert zum Einleiten einer Zwangsbremsung zu verhindern. Beachtet der Fahrzeugführer dieses akustische Warnsignal nicht, so daß kein entsprechender Hingriff in das System erfolgt, so wird nach weiteren

J" acht vom Multivibrator 63 gelieferten impulsen in der Zählkaskade 64 beim Zählstufen-Element 25 vom Ausgang 22 zum Ausgang 21 umgeschaltet. Das Signal vom Ausgang 21 des Zählstufen-Elements 25 bewirkt am Eingang 54 eines UND-Elements 51 zusammen mit dem bereits bestehenden Signal vom Ausgang

44 des OR/NOR-Elements 40 beim Eingang des UND-Elements 51 ein Umschalten des Signals vom Ausgang 52 zum Ausgang 53. Das Signal am Ausgang 53 des UND-Hlements 51 löst folgende hintereinander ablaufende Schaltvorgänge aus.

Das Signal am Eingang 47 des OR/NOR-Elements

45 schaltet das Signal vom Ausgang 49 zum Ausgang 48 und bewirkt somit, daß das akustische Warnsignal aus dem Horn 50 verstummt. Gleichzeitig wird über

ein Signal im Hingang 56 ein Verstärker 57 betätigt, der die Betriebsluft vom Hauptluftbehälter zum Betätigen der Bremse und Abschalten des Fahrzeugantricbs freigibt. Über den Eingang 35 des OR/NOR-Hlements 30 wird das Signal vom Ausgang 32 zum

Ausgang 31 umgeschaltet und die Folge der Druckluftimpulse vom Multivibrator 63 damit unterbrochen.

Nach erfolgter Bremsung mit Abschaltung des Fahrzeugantriebs durch Ansprechen der Totmann-

einrichtung kann die Anlage durch Betätigen des Ein/Aus-Schalters 2 erneut in Betriebsstellung gebracht werden. Dabei erfolgt durch Fortfall des Signals am Hingang 3 des OR/NOR-Elements 4 eine Umsteuerung des Signals vom Ausgang 5 zum Aus-

öo gang 58. wobei ein Signal am Eingang 59 des Speicher-Elements 9 das Signal vom Ausgang 11 zum Ausgang 10 umschaltet. Während dieser Schaltung herrscht an den Eingängen 12 und 16 des UND-Elements 13 durch die zwischen diesem und den Ausgiingen 10,11 geschalteten Volumen (Verzögerungsglieder) 14 und 15 für die geringe Zeit des Druckaufbaus am Eingang 16 und des Druckabbaus am Eingang 12 etwa gleich hoher Druck, so daß eine kurzzeitige Um-

schaltung vom Ausgang 17 zum Ausgang 18 des UND-Elements 13 erfolgt. Die Arbeitslult am Ausgang 18 des UND-Elements 13 schaltet die Signale der Zählstufen-Elemcnte 23, 24, 25,26, 27 der Zählkaskade 64 wieder zu den Ausgängen 22 und das Signal des Zählstufen-Elements 28 zum Ausgang21 um. Dadurch erhält der Eingang 37 des UND-Elcmcnts 7 auch kein weiteres Signal, so daß das Signal vom Ausgang 39 zum Ausgang 38 umgeschaltet wird. Somit entfällt auch das weitere Signal am Eingang 41 des OR-NOR-Elemcnts 40, was zur Folge hat, daß das Signal dieses Elements vom Ausgang 44 zum Ausgang 43 umgesteuert wird. Das bei 43 des OR/NOR-Elements 40 austretende Signal bewirkt ein Signal am Eingang 46 des OR/NOR-Elements 45. Gleichzeitig verschwindet das Signal für den Eingang 55 des UND-Elements 51, so daß das Signal vom Ausgang 53 zum Ausgang 52 umgesteuert wird.

Diese Umsteuerung hat verschiedene Auswirkungen:

Erstens verschwindet das Signal am Eingang 56 des Verstärkers 57, was bewirkt, daß die Fahrzeugbremse gelöst und der Antrieb des Triebfahrzeugs wieder freigegeben wird.

Zweitens entfällt das Signal am Eingang 47 des OR/NOR-Elements 45. Durch das jedoch bereits anstehende Signal am Eingang 46 des OR/NOR-Elements 45 bleibt das Signalhorn 50 ausgeschaltet

Als dritte Auswirkung der Umsteuerung des Signals vom Ausgang53des UND-Elements 51 zum Ausgang 52 entfällt das Signal am Eingang 35 des OR/NOR-Hlcments 30, als dessen Folge der Multivibrator 63 seine Arbeit erneut aufnimmt und ständig Druckluftimpulse in den Eingang 29 des Zählstufenelemcnts 23 gibt.

Verbleibt der Ein/Aus-Schalter 2 in Stellung »Aus«, so erfolgt nach dem sechzehnten Impuls des Multivibrators 63 - gezählt von der Öffnung des Schalters 2 an - eine Umschaltung im Zählstufen Element 26 vom Ausgang 22 zum Ausgang 21. Das Signal vom Ausgang 21 gelangt zum Eingang 65 eines UND-Elements 60 und bewirkt zusammen mit dem am Eingang 66 anstehenden, vom Ausgang 10 des Speicher-Elements 9 stammenden Signal eine Um schaltung des Signals vom Ausgang 61 zum Ausgang 62 des UND-Elements 60. Das Signal vom Ausgang 62 des UND-Elements 60 gelangt zum Eingang 42 des OR/NOR-Elements 40 und schaltet das Signal vom Ausgang 43 zum Ausgang 44, was ein Verschwinden des Signals am Eingang 46 des OR/NOR-Elcments 45 zur Folge hat und eine Umsteuerung des Signals vom Ausgang 48 zum Ausgang 49 bewirkt. Das mit diesem Ausgang verbundene druckluftbetä-

»<- tigte Horn 50 gibt dadurch ein akustisches Warnsignal. Gleichzeitig geht ein Signal vom Ausgang 44 des OR/NOR-Eltments 40 zum Eingang 55 des UND· Elements 51. Das akustische Warnsignal dauert so lange, bis nach weiteren acht \om Multivibrator 63

»5 gelieferten Druckluftimpulsen das Signal vom Ausgang 22 zum Ausgang 21 des Zählstufen-Elcments 25 umgeschaltet wird, wobei dieses Signal am Eingang 54 des UND-Elements 51 zusammen mit dem bereits vorhandenen Sigtial vom Ausgang 44 des OR/NOR-

ⁱⁿ Elements 40 am Eingang 55 des UND-Elements 51 ein Umschalten des Signals vom Ausgang 52 zum Ausgang 53 des UND-Elements 51 bewirkt. Dabei laufen die gleichen Stcuerungsvorgänge ab, die bereits für den ständig betätigten Ein/Aus-Schalter 2 nach

»5 Umschalten des UND-Elcmcnts 51 vom Ausgang 52 nach Ausgang 53 beschrieben sind, d.h., die Fahrzeugbremse wird betätigt, der Fahrzeugantrieb, da·· Drucklufthorn 50 und der Multivibrator 63 werden abgeschaltet.

Hieraus ist ersichtlich, daß durch indirekte Verbin dung des Ein/Aus-Schalters 2 mit dem OR/NOR Element 4, den UND-Elcmentcn 7 und 60 sowie dei Zahlkaskade 64 verschieden lange Ver/ögerungszei· ten crzielbar sind.

Wild der Ein/Aus-Schalter 2 vor oder während de; Ertönens des Drucklufthorns 2 kurzzeitig geöfinc b/w. kurzzeitig geschlossen, so werden im UND-IJe ment 13 durch Umsteuern des Signals vom Ausgan; 17 /um Ausgang 18 diejenigen Zählstufcnclementi dei Zählkaskade 64, deren Signal auf Ausgang 2) steht, zum Ausgang 22 und, falls das Ausgangssigna des Zählstufenelemcnts 28 auf Ausgang 22 steht, au Ausgang 21 umgesteuert. Das hat /ur Folge, daß dii der Zeitbestimmung dienende impuK/ählung wiede

neu beginnt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Druckluftgesteuerte, zeitabhängige Totmanneinrichtung mit Wachsamkeitskontrolle für Schienenfahrzeuge mit an sich bekannten strömungsmechanischen logischen Steuerelementen, bei der ier Fahrzeugführer periodisch einen pneumatischen Ein/Ausschalter bedienen muü und bei der die Zeitintervalle bis zur akustischen Warnung lind bei deren Nichtbeachtung bis zur Zwangsbremsung des Triebfahrzeugs durch eine aus pneumatisch-logischen Elementen zusammengctetzte binäre Zählkaskade erzeugt werden, wobei letztere durch einen vorgeschalteten strömungs-Hechanischen astabilen Multivibrator gesteuert <vird, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß ein pneumatischer Ein/ Ausschalter (2) mit einem OR/NOR-Element (4), einem Speicher-Element (Flip-Flop 9) und einem UND-Flement (13) so verknüpft sind, daß beim Wechsel der Bedienung des pneumatischen Ein/ Ausschalters (2) von Stellung »Ein« in »Aus« oder umgekehrt durch Zwischenschaltung von Verzögerungsgliedern (14, 15) in die Leitungen zwischen den beiden Signalausgängen des Speicher-Elements (9) und den Signaleingängen des UND-F.lements(13) ein kurzzeitiges Umschalten der Signalausgänge des letztgenannten erreichbar ist, wodurch eine Zählkaskade (64) in ihre Ausgangszählstellung zurückschaltbar ist, und daß in Stellung »Ein« des pneumatischen lim/Ausschalters (2) der Signalausgang (5) des OR/NOR-Elements (4) an einem der beiden Signaleingänge eines UND-Elements (7) ein Signal gibt und daß weiterhin am anderen Signaleingang (37) des UND-Elements (7) nach Durchlaufen der gesamten Zählkaskade (64) und einem längeren Zeitintervall ein Signal ansteht, durch weiches die Signalausgänge des UND-Elements (7) umschaltbar sind und ein Eingangssignal an einem OR/NOR-Element (40) ansteht, dessen Signalausgänge so umsteuerbar sind, daß an einem der Signaleingänge eines UND-Elements (51) ein Signal ankommt, gemeinsam mit einem zweiten Signal, welches nach einem weiteren teilweisen Durchlaufen der Zählkaskade (64) und einem kürzeren Zeitintervall am anderen Signaleingang des UND-Elements (51) ansteht, wodurch dessen Signalausgänge in der Weise umsteuerbar sind, daß über einen Verstärker (57) die Bremse des Triebfahrzeugs ansteuerbar ist, weiterhin durch Signalgabe auf ein OR/NOR-Element (45) das akustische Signal (50) abstellbar und durch ein weiteres Signal auf einem der Signaleingänge eines OR' NOR-Elements (30) der Multivibrator (63) stillsetzbar ist, und daß in »Aus«-Stellung des pneumatischen Ein/Ausschalters (2) an einem der Signaleingänge eines UND-Elements (60) ein Signal ansteht, wobei dessen Signalausgänge umschaltbar sind, wenn am anderen Signaleingang dieses UND-Elements (60) nach Durchlaufen eines Teils der Zählkaskade (64) und einem bestimmten kurzen Zeitintervall ebenfalls ein Signal ansteht, wobei durch das Ausgangssignal des UND-Elements (60) ein OR/NOR-Element (45) so umsteuerbar ist, daß an einem Signaleingang des UND-F.lcments (51) ein Eingangssignal ansteht, welches gemeinsam mit einem vorhandenen Signal am anderen Signaleingang dieses UND-Elements (51) und Durchlaufen eines Teils der Zählkaskade (64) innerhalb eines kurzen Zeitintervalls auf die Signalcingänge des UND-Elements in der Weise einwirkt, daß über einen Verstärker (57) die HTem.se der Triebfahrzeugs betätigt und das akustische Signal (50) und der Multivibrator (63) abgeschaltet werden.