DE2411549A1

DE2411549A1 - Vorrichtung zur kontrolle von sich laengs einer vorbestimmten bahn bewegenden fahrzeugen

Info

Publication number: DE2411549A1
Application number: DE2411549A
Authority: DE
Inventors: Norman Hayes Jacobs; William Clarence Susor
Original assignee: Reliance Electric Co
Current assignee: Reliance Electric Co
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1974-09-26
Also published as: GB1426841A; CH566231A5; IT1011062B; JPS49127660A; US3825734A; CA979028A; AU6620374A; BE812328A; SE398088B; FR2221718A1; FR2221718B3; NL7403350A

Description

Ma 2801

Reliance Electric Company Cleveland, Ohio / USA

Vorrichtung zur Kontrolle von sich längs einer vorbestimmten Bahn bewegenden Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Wiegevorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zur Kontrolle von sich längs einer Schienenstrecke bewegenden Zügen.

Im Transportwesen und insbesondere bei der Eisenbahn ist es oft erwünscht, eine Information über sich längs einer vorbestimmten Bahn bzw. Schiene bewegenden Fahrzeugen zu erhalten. Es wurden bisher verschiedene Arten von Vorrichtungen zur Kontrolle der Bewegung von Schienenzügen verwendet, um die Richtung und die Anzahl der sich längs einer Schienenstrecke bewegenden Fahrzeuge und die Gewichte der Fahrzeuge zu bestimmen und jedes Fahrzeug zu erkennen bzw. zu kennzeichnen. Die Richtung, Anzahl und Geschwindigkeit von sich längs einer Schienenstrecke bewegenden Fahrzeugen wurden in bestimmten Fällen mittels zweier unter der Schiene angeordneter Schalter ermittelt. Die Schalter sind typischerweise in einem Abstand angeordnet, der geringer als der minimale Achsabstand der

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Schienenfahrzeuge ist. Wenn sich die Fahrzeuge längs der Schiene bewegen, schließen die Räder an den Achsen aufeinanderfolgend die beiden Schalter. Die Richtung/ in der sich der Zug bewegt, kann aus der Folge bestimmt werden, in der die Schalter geschlossen werden, und die Anzahl, wie oft die Schalter geschlossen werden, steht funktionell zu der Anzahl von Fahrzeugen in dem Zug in Beziehung. Die Schalter können auch zur Messung der Geschwindigkeit des Zugs verwendet werden. Die Geschwindigkeit des Zugs ist gleich dem Abstand zwischen den Schaltern, geteilt durch das Zeitintervall für den Durchgang eines Rades zwischen den Schaltern.

Das Gewicht eines jeden Fahrzeugs in einem sich längs einer Schiene bewegenden Zug kann auch in bestimmten Fällen dadurch gemessen werden, daß eine einzige Waage unter den Schienen angeordnet wird. Infolge verschiedener Faktoren wie Witterungsänderungen jedoch waren die bekannten Waagen dieser Art nicht immer zuverlässig. Bisher gibt es keine zufriedenstellende Einrichtung, um, wenn diese Waagen in Betrieb sind, zu bestimmen, ob sie nicht richtig arbeiten.

Viele andere Arten von Vorrichtungen wurden ebenfalls zur Kontrolle von Zügen verwendet. In den letzten Jahren sind die meisten Schienenfahrzeuge mit einem Streifen versehen, der-eine große Anzahl von farbcodierten Balken aufweist. Ein optischer Abtaster erfaßt die Balken an jedem Fahrzeug in einem fahrenden Zug und kann durch die Verwendung eines Rechners jedes Fahrzeug während der Bewegung genau erkennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Kontrolle von Eisenbahnfahrzeugen und ähnlichen Fahrzeugen zu schaffen, die sich längs einer Schiene bewegen, mittels der die Richtung und die Geschwindigkeit des Zugs, das Gewicht eines jeden Fahrzeugs in dem Zug,

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die Anzahl von Fahrzeugen in dem Zug und die allgemeine Art von Fahrzeugen, aus denen sich der Zug zusammensetzt, bestimmt werden kann. Außerdem soll es auch möglich sein, durch kontinuierliche Prüfungen jeden Fehlerzustand zu erfassen, der eine fehlerhafte Anzeige eines oder mehrerer der kontrollierten Zustände verursachen könnte.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist eine Plattform auf, die unter einem Teil der Eisenbahnschienen angeordnet ist und die bei einer ersten Ausführungsform eine Breite hat, die geringer als der minimale Achsabstand der Schienenfahrzeuge, ist. Bei einer zweiten Ausführungsform hat die Plattform eine Breite, die wesentlich größer als der maximale Achsabstand in dem Fahrgestell an einem Ende eines Fahrzeugs ist. Wenigstens zwei Kraftmeßdosen sind unter gegenüberliegenden Kanten der Plattform angeordnet und jede Kraftmeßdose bildet einen Teil einer getrennten digitalen Waage. Wenn sich die Räder an ihrer Achse eines Fahrzeugs über die Plattform bewegen, steigt das Ausgangs- ' signal der Waage, die sich unter der Kraftmeßdose unter der Vorderkante der Plattform befindet, schnell bis zu einem Spitzenwert an und fällt danach allmählich ab. Das Ausgangssignal der Waage, die die Kraftmeßdose an der Hinterkante der Plattform aufweist, steigt allmählich bis zu einem Spitzenwert an und nimmt danach schnell ab. Die Spitzen-.ausgangssignale der digitalen Waagen werden verglichen. Bei einem Ausfall einer Waage oder einer Kraftmeßdose weichen die Spitzenablesungen um mehr als eine zulässige Toleranz ab.

Eine Vorrichtung zur Kontrolle von Fahrzeugen, die Räder an Achsen mit vorbestimmten Abständen aufweisen und sich längs einer vorbestimmten Bahn bewegen, bestehend aus einer Plattform, die längs eines Teils der Bahn angeordnet ist, und wenigstens zwei Kraftmeßdosen, die die Plattform tragen und in Richtung der Bahn mit Abstand angeordnet

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sind, zeichnet sich zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe aus durch eine getrennte Meßeinrichtung, die mit jeder Druckmeßdose verbunden ist und ein Ausgangssignal proportional dem Gewicht erzeugt, das auf die Kraftmeßdose von einem Fahrzeug wirkt, das sich längs der Bahn bewegt, und eine weitere Einrichtung, die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen erzeugt werden, wenn sich eine Achse über die Kraftmeßdose bewegt, die mit jeder solchen Einrichtung verbunden ist, um die Arbeitsweise der Vorrichtung kontinuierlich zu kontrollieren.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Spitzen der Waagenausgangssignale zu ermitteln und das Zeitintervall zwischen diesen Spitzen zu messen. Ein solches Zeitintervall ist umgekehrt proportional zu der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Schienenfahrzeugs, das über die Plattform fährt. Die Folge, mit der die Spitzen auftreten, ist eine Anzeige für die Richtung des Fahrzeugs, und wenn die Waagenausgangssignale verflachen, ist dies eine Anzeige dafür, daß das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Ein digitaler Rechner berechnet die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus dem gemessenen Zeitintervall und kann einen Drucker veranlassen, die Geschwindigkeit und die Richtung auszudrucken. Der Rechner kann auch die Achsgewichte für jedes Fahrzeug addieren, um das Gesamtfahrzeuggewicht zu erhalten und dieses Gewicht auszudrucken. Der Rechner kann auch derart programmiert sein, daß er die Anzahl von Fahrzeugen in dem Zug zählt, wenn sich die Fahrzeuge aufeinanderfolgend über die Plattform bewegen. Schließlich kann das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Achsen, die sich über die Plattform bewegen, gemessen werden und der Rechner kann die Achsabstände aus der zuvor gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnen. Diese Achsabstände können bekannten Abständen für verschiedene Fahrzeugtypen wie Tankfahrzeuge, flache Fahrzeuge, geschlossene Fahrzeuge und dergleichen verglichen werden. Durch solch einen Vergleich kann eine

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Anzeige der Arten von Fahrzeugen, die den Zug bilden, erzeugt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Kontrolle eines sich längs einer Schienenstrecke bewegenden Fahrzeugs,

Figur 2 ein Diagramm, aus dem die Ausgangssignale der beiden Kraftmeßdosen in der Vorrichtung der Fig. 1· hervorgehen, wenn sich die Achse eines Schienenfahrzeugs über die Plattform bewegt,

Figur 3 eine Darstellung, aus der eine Abwandlung eines Teils der Vorrichtung der Fig. 1 hervorgeht, und

Figur 4 ein Diagramm, aus dem die Ausgangssignale der beiden Kraftmeßdosen der abgewandelten Vorrichtung der Fig. 3 hervorgehen.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung 10 zur Kontrolle von Fahrzeugen, die sich längs einer vorbestimmten Bahn bewegen. Die Vorrichtung 10 wird für Züge verwendet, die sich längs Eisenbahnschienen 11 bewegen. Die Vorrichtung kann auch für andere Fahrzeuge als Züge verwendet werden, die sich längs einer vorbestimmten Bahn bewegen, die von einer Eisenbahnschiene verschieden ist. Ein einziges Schienenfahrzeug 12 ist auf den Schienen 11 gezeigt. Ein Fahrgestell 13 befindet sich an jedem Ende des Fahrzeugs und weist zwei im Abstand befindliche Achsen 14 zur Lagerung von vier Rädern 15 auf.

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Eine Plattform 16 befindet sich unter einem Abschnitt der Schienen 11. Die Breite der Plattform 16 ist geringer als der minimale Abstand zwischen zwei benachbarten Achsen 14 an einem Fahrgestell 13. Die Plattform 16 ist so angeordnet, daß, wenn eine Achse 14 und die daran befestigten Räder über die Plattform 16 fahren, das gesamte Gewicht an der Achse auf die Plattform 16 wirkt. Eine Kraftmeßdose 17 ist unter der einen Kante der Plattform 16 und eine Kraftmeßdose 18 ist unter der gegenüberliegenden Kante der Plattform 16 angeordnet. Die Kraftmeßdosen 17 und 18 sind somit unter dem Fahrgestell 11 mit Abstand in der Richtung angeordnet, in der sich die Fahrzeuge 12 bewegen. Die Kraftmeßdose 17 ist der Eingangswandler einer Digitalwaage 19 und die Kraftmeßdose 18 ist der Eingangswandler einer Digitalwaage 20. Die Digitalwaagen 19 und 20 sind üblicher Konstruktion oder z.B. von der in der Deutschen Patentschrift Nr. P 22 47 814.4 beschriebenen Art. Die Digitalwaagen 19 und geben jeweils ein digitales Ausgangssignal entsprechend den von den Kraftmeßdosen. 17 bzw. 18 gemessenen Gewichten ab und können auch ein analoges Ausgangssignal abgeben, das den Gewichten auf den Kraftmeßdosen 17 bzw. 18 proportional ist.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in dem typische Gewichte gezeigt sind, die nahe gegenüberliegenden Kanten der Plattform 16 gemessen werden, wenn sich eine einzige Achse 14 an dem Fahrzeug 12 über die Plattform 16 bewegt. Diese Gewichte sind in analoger Form ähnlich den Signalen gezeigt, die von den Kraftmeßdosen 17 und 18 der Digitalwaagen 19 bzw. 20 geliefert werden, oder Signalen, die an analogen Hilfsausgängen der Waagen 19 und 20 erscheinen. Flg. 2 zeigt jedoch keine Störung die auftreten kann, wenn das Fahrzeug 12 zuerst auf die Plattform 16 trifft bzw. fährt. Die Räder 15 an der Achse 14 rollen über die Vorderkante der Plattform 16 zum Zeitpunkt t.. Zu diesem Zeitpunkt gibt die benachbarte bzw. vordere der Kraftmeßdosen 17 bzw. 18 ein

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Ausgangssignal 25 ab, das relativ schnell zunimmt und die entfernte der Kraftmeßdosen 18 bzw. 17 gibt ein Ausgangssignal 26 ab, das langsamer zunimmt. Das schnell zunehmende Ausgangssignal 25 der Kraftmeßdose 17 bzw. 18 erreicht einen Spitzenwert entsprechend dem Gewicht W , wenn die Achse 14 direkt über der Kraftmeßdose 17 bzw. 18 zum Zeitpunkt t- ist. Das Ausgangssignal dieser Kraftmeßdose nimmt dann, wie bei 27 gezeigt ist, allmählich bis zum Zeitpunkt t₇ ab, wenn die Räder 15 die Plattform 16 verlassen. Das Ausgangssignal 26 der anderen bzw. entfernten Kraftmeßdose 18 bzw. 17 nimmt allmählich bis zu einem Spitzenwert entsprechend dem Gewicht W₂ zum Zeitpunkt t_g zu. Nach dem Zeitpunkt tg gibt diese Kraftmeßdose ein bis zum Zeitpunkt t_, wenn die Räder 15 die Plattform verlassen, schnell abnehmendes Ausgangssignal 28 ab. Zwischen dem abnehmenden Ausgangssignal 27 der benachbarten Kraftmeßdose 17 bzw. 18 und dem ansteigenden Ausgangssignal 26 der entfernten Kraftmeßdose Ϊ8 bzw. 17 trifft zum Zeitpunkt t₃ Koinzidenz auf.

Wenigstens theoretisch sind die Spitzengewichte W. und W_ gleich. Jedoch können inormale Änderungen der Nennleistungen der Kraftmeßdosen 17 und 18 und der anderen Bauteile der Waagen 19 und 20 bewirken, daß die Gewichte W und W_ um eine zulässige Toleranz differieren. In den Spitzenaüsgangssignalen W und W₂ der Digitalwaagen 19 und 20 kann bei einem elektrischen Ausfall in einer der Kraftmeßdosen .17 und 18 oder einem Ausfall anderer Bauteile einer der Waagen 19 oder 20 oder einem Ausfall in der mechanischen Einrichtung der Plattform 16 oder der Kraftmeßzellen 17 oder 18 eine große Differenz auftreten.

Die digitalen Gewichtsausgangssignale der Waagen 19 und 20 werden auf einen Speicher 30 gegeben, der z.B. ein digitales Speicherregister sein kann. Der Inhalt des Speichers ,wird einem digitalen Rechner 31 zugeführt, der von üblicher Konstruktion ist.

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Dem Rechner 31 werden auch Signale zugeführt, um anzuzeigen, wenn die Ausgangssignale der Waagen 19 und 20 auf Spitzenwerten sind. Die Waage 19 hat einen Ausgang, der über einen Spitzenwertdetektor·32 mit dem Rechner 31 verbunden ist, und die Waage 20 hat einen Ausgang, der über einen Spitzenwertdetektor 33 mit dem Rechner 31 verbunden ist. Wenn das Waagenausgangssignal analog ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, können die Spitzenwertdetektoren 32 und 33 aus einer Differenzierschaltung 34 und einer Nulldurchgangsschaltung 35 bestehen. Diese Schaltungen sind an sich bekannt. Die Differenzierschaltungen 34 geben Ausgangssignale entsprechend der Steigung der sich ändernden Gewichtssignale der Kraftmeßzellen 17 und 18 ab. Aus dem Diagramm der Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich die Steigungen an den Spitzengewichten W und W„ von einem positiven Wert zu einem negativen Wert ändern. Diese Änderung wird von einer Nulldurchgangsschaltung 35 ermittelt und in Form eines Signals dem Rechner 31 gemeldet.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung können die digitalen Gewichtsausgangssignale der Waagen 19 und 20 auf Spitzenwertdetektoren 32 und 33 gegeben werden, die eine Vorrichtung zum Vergleich aufeinanderfolgender Gewichtswerte aufweisen. Wenn aufeinanderfolgende digitale Gewichte aufhören zuzunehmen und beginnen abzunehmen, gibt ein Detektor ein Signal auf den digitalen Rechner 31. Der Rechner 31 erhält auch ein Eingangssignal von einem Taktgeber 36 und gibt an einen Drucker 37 ein Ausgangssignal ab.

Wie bei der Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung 10 sei angenommen, daß sich der Wagen 12 in Fig. 1 von links nach rechts bewegt. Wenn sich das nächste Paar Räder 15 an der Achse 14 auf die Plattform 16 bewegt, gibt die Kraftmeßdose 17 an der Vorderkante der Plattform 16 ein Ausgangssignal gleich dem Ausgangssignal 25 in Fig. 2 ab,

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das zum Zeitpunkt t beginnt und bis zu einem Spitzenwert zum Zeitpunkt t₂ zunimmt. Die Kraftmeßdose 18 gibt ein Ausgangssignal entsprechend dem Ausgangssignal 26 in Fig. 2 ab, das von dem Zeitpunkt t an, wenn sich die Räder 15 zuerst auf die Plattform 16 bewegen, bis zu einem Spitzenwert zum Zeitpunkt t, ansteigt, wenn die Achse 14 und die Räder 15 direkt über der Kraftmeßdose 18 sind. Die digitalen Waagen 19 und 20 wandeln periodisch die analogen Ausgangssignale der Kraftmeßdose 17 bzw. 18 in Gewichtssignale um, die in dem Speicher 30 gespeichert werden. Wegen der Genauigkeit der Gewichtsmessung werden Gewichtsablesungen bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von weniger als etwa 8 km pro Stunde durchgeführt. Bei solchen Geschwindigkeiten können die Waagen 19 und 20 fünfmal pro Sekunde im Zyklus arbeiten. Zum Zeitpunkt t₂r wenn die Achse 14 direkt über der Kraftmeßdose 17 ist, gibt die Waage 19 ein Spitzenausgangssignäl ab. Dieses Spitzenausgangssignal wird von dem Detektor 32 ermittelt und dem Rechner 31 wird ein Signal zugeführt. Dieses veranlaßt den Rechner 31, den Spitzengewichtswert zu speichern und eine Zeitmessung z.B. durch Zählen von Impulsen des Taktgebers 36 zu beginnen. Die Zeitmessung dauert an, bis das Ausgangssignal der Waage 20 einen Spitzenwert erreicht, zu welchem Zeitpunkt der Detektor 33 dem Rechner 31 ein Signal zuführt. Zu diesem Zeitpunkt hat der Rechner 31 eine Messung des Zeitintervalls beendet, das für die Achse erforderlich ist, um sich um die Strecke zwischen den beiden im Abstand befindlichen Kraftmeßdosen 17 und 18 zu bewegen. Aus diesem gemessenen Zeitintervall und dem bekannten Abstand zwischen den Kraftmeßzellen 17 und 18 berechnet der Rechner 31 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 und veranlaßt den" Drucker 37, diese Geschwindigkeit zu drucken,

Da der Spitzenwertdetektor 32 dem Rechner 31 vor dem Spitzenwertdetektor 33 ein Signal zuführte, kann der Rechner 31 so programmiert werden, daß er dem Drucker 37 eine

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Information zuführt, die angibt, daß sidi das Fahrzeug 12 von links nach rechts bewegt. Der Rechner 31 kann mit einem Speicher versehen sein, der die Anzahl der über die Plattform 16 laufenden Achsen zählt und der so programmiert werden kann, daß er diese Anzahl durch Vier teilt, um die Anzahl der Fahrzeuge 12 zu zählen, die über die Plattform 16 laufen. Der Speicher für den Rechner 31 kann auch das Gewicht einer jeden Achse speichern, das von einer der Waagen 19 und 20 gemessen wird, oder einen Mittelwert der Gewichtsablesungen der Waagen 19 und 20. Diese Gewichte können für jede der vier Achsen 14 an jedem Fahrzeug 12 addiert und dem Drucker als Messung des Gesamtgewichts eines jeden Fahrzeugs 12 zugeführt werden. Für den höchsten Grad an Genauigkeit sollte die Gewichtsablesung für jede Achse 14 unmittelbar vor dem Zeitpunkt t_c erfolgen. Wenn eine Achse 14 sich zuerst auf die Plattform 16 bewegt, tritt eine Störung an den Ausgangssignalen 25 bis 27 der Kraftmeßdosen auf. Wenn die Gewichtsablesung bis unmittelbar vor dem Zeitpunkt t_g verzögert wird, können im wesentlichen alle Störungen aus den AusgangsSignalen 26 und 27 ausgefiltert werden.

Außerdem können von dem Rechner 31 die Zeitintervalle zwi schen dem Durchlauf aufeinanderfolgender Achsen 14 an einem Fahrzeug 12 über die Plattform 16 gemessen werden. Diese Zeitintervalle können an irgendeiner geeigneten Stelle gemessen werden, z.B. zwischen den Zeitpunkten t, , wenn aufeinanderfolgende Achsen in den Bereich der Plattform 16 gelangen, zwischen den Zeitpunkten t₂ oder t_g für aufeinanderfolgende Achsen, wenn eine der Waagen 19 oder 20 aufeinanderfolgende Spitzenablesungen erreicht,zwischen den Zeitpunkten t₃ für aufeinanderfolgende Achsen, wenn die Achsen über der Plattform 16 zentriert sind und die Ausgangssignale der Waagen 19 oder 20 zusammenfallen, oder zwischen den Zeitpunkten t_?, wenn aufeinanderfolgende Achsen 14 den

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Bereich der Plattform 16 verlassen. Aus der berechneten Geschwindigkeit und den gemessenen Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden Achsen können die Achsabstände für jedes Fahrzeug 12 genau gemessen werden. Der Rechner 31 kann so ausgebildet sein, daß er die die Achsabstände verschiedener Typen von Schienenfahrzeugen wie flacher Fahrzeuge, Tankfahrzeuge, geschlossener Fahrzeuge und dergleichen, speichert. Die gemessenen Achsabstände für jedes Fahrzeug werden mit der gespeicherten Information verglichen, um den Typ eines jeden Fahrzeugs 12 zu identifizieren, das über die Plattform 16 fährt. Der Drucker 37 kann dann veranlaßt werden, eine den Fahrzeugtyp kennzeichnende Information zu drucken.

Der Rechner 31 kontrolliert auch kontinuierlich den Ausfall der Kraftmeßdosen 17 und 18 oder anderer'Bauteile der Waagen 19 und 20. Wie zuvor erwähnt wurde, "werden die Spitzengewichte W₁ und W_, die an den Ausgängen der Waagen 19 und erscheinen, über den Speicher 30 auf den Rechner 31 gegeben. Diese Spitzengewichte für jede Achse 14 werden von dem Rech-" ner 31 verglichen. Wenn die Gewichte um mehr als die zulässige Toleranz abweichen, ist dies eine Anzeige für den Ausfall irgendeines Teils der Wiegevorrichtung wie z.B. einer der Kraftmeßdosen 17 oder 18. In diesem Fall kann der Rechner 31 eine Alarmlampe oder einen Alarmsummer aktivieren oder den Drucker 37 veranlassen, eine diese Abweichungen in den gemessenen Gewichten betreffende Alarminformation zu drucken. Die Arbeitsweise der Waagen 19 und 20, der Kraftmeßzellen 17 und 18 und der Plattform 16 kann somit während des Betriebs der Vorrichtung 10 kontinuierlich kontrolliert werden.

Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen kann die Vorrichtung 10 auch feststellen, wenn das Fahrzeug 12 anhält, und sie kann bestimmen, in welcher Richtung sich das Fahrzeug 12 bewegt, wenn es wieder zu fahren beginnt. Wenn, wieder unter Bezugnahme auf Fig. 2, angenommen wird, daß das Fahrzeug 12 zum Zeitpunkt t, mit einer Achse 14 an

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dem Fahrgestell 13 über der Waagenplattform 16 angehalten hat, ist die Wirkung der Gewichte in gestrichelten Linien gezeigt. Wenn dies eintritt, hat die vordere der Kraftmeßdosen 17 oder 18 ein konstantes Ausgangssignal 38 und die entfernte der Kraftmeßdosen 18 oder 17 hat ein konstantes Ausgangssignal 39. Diese Ausgangssignale 38 und 39 bleiben konstant, bis das Fahrzeug 12 zum Zeitpunkt tj. wieder zu fahren beginnt. Wenn das Fahrzeug 12 in der Vorwärtsrichtung weiterfährt, gibt die vordere Kraftmeßdose 17 oder wieder ein abnehmendes Ausgangssignal 40 und die entfernte der Kraftmeßdosen 18 oder 17 gibt wieder ein zunehmendes Ausgangssignal 41 ab. Die Steigungen der Ausgangssignale 40 und 41 hängen selbstverständlich von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 ab. Sollte das Fahrzeug 12 seine Richtung umkehren, hat die vordere der Kraftmeßdosen 17 oder 18 nun ein Ausgangssignal 42, das bis zu einem Spitzenwert zunimmt und die entfernte der Kraftmeßdosen 18 oder 17 hat ein abnehmendes Ausgangssignal 43. Die Ausgangssignale 38 bis 43 können von den Detektoren 32 und 33 ermittelt werden und der Drucker 37 kann veranlaßt werden, das Anhalten und die Richtungsänderung des Fahrzeugs 12 betreffende Informationen zu drucken.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung. Eine elektrische Einrichtung ähnlich der in Fig. 1 ist an zwei Kraftmeßdosen 44 und 45 angeschlossen, die unter den Enden einer Plattform 46 liegen. Die Plattform 46 ist wesentlich länger als der maximale Achsabstand eines Schienenfahrzeugs. Typischerweise beträgt der Abstand zwischen zwei Achsen an einem Fahrgestell etwa 1,7 bis 1,8 m und der Abstand zwischen benachbarten Achsen zweier zusammengekuppelter Fahrzeuge beträgt etwa 2,10 m oder mehr. Bei solchen Abmessungen kann die Plattform 46 eine Länge von etwa 3,65 m haben, so daß die beiden Achsen eines Fahrgestells während eines relativ langen Zeitintervalls über der Plattform 46 sind. Die beiden flachen Fahrzeuge 47

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und 48 sind in Fig. 3 auf einer Schiene 49 gezeigt. Ein Fahrgestell 50 liegt an dem einen Ende des Fahrzeugs 47 nahe dem Fahrzeug 48. Das Fahrgestell'50 trägt zwei im Abstand befindliche Achsen 51 und 52. In ähnlicher Weise liegt ein Fahrgestell 53 an dem Ende des Fahrzeugs 48, das mit dem Fahrzeug 47 gekuppelt ist und trägt zwei im Abstand befindliche Achsen 54 und 55. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß die Fahrzeuge 47 und 48 sich langsam von links nach rechts bewegen, so daß das Fahrgestell

50 sich gerade über die Plattform 46 bewegt.

In Fig. 4 ist ein Diagramm zum Vergleich der von den Kraftmeßdosen 44 und 45 in Abhängigkeit von den von den Fahrzeugen 47 und 48 zurückgelegten Strecken gezeigt. Wenn sich die Achse 51 zuerst auf die Kante der Plattform 46 bewegt, wird die Strecke als zu Null angenommen. Die Gewichtsablesungen in dem Diagramm der Fig. 4 sind für den Fall gezeigt, daß sich die Fahrzeuge 47 und 48 aus dieser Stellung nach rechts bewegen.

Wenn sich an der Null-Marke die Achse 51 zuerst auf die Plattform 46 und über die Kraftmeßdose 44 bewegt, gibt die Kraftmeßdose 44 ein schnell ansteigendes Ausgangssignal 56 ab, das einen sehr proportional dem Gewicht an der Achse

51 erreicht. Wenn sich das Fahrzeug 47 weiterbewegt, nimmt das von der Kraftmeßdose 44 gemessene Gewicht allmählich ab, wie das Ausgangssignal 57 zeigt. Zu dem gleichen Zeitpunkt erscheint eine allmählich ansteigende Last an der Kraftmeßdose 45, wie das Ausgangssignal 58 zeigt. Nachdem sich das Fahrzeug 47 etwa 1,7 m bewegt hat, hat das Ausgangssignal der Kraftmeßdose 44 einen weiteren Sprung wie bei 59 gezeigt ist, wenn die zweite Achse 52 sich auf die Plattform 46 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt zeigt die Kraftmeßdose 45 ein relativ niedriges Gewicht W₂ an und die Kraftmeßdose 44 ein wesentliches größeres Gewicht Wj. Die Summe von W und W_ ist gleich dem Gesamtgewicht des Fahrgestells

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auf der Plattform 46. Wenn sich das Fahrgestell 50 weiter über die Plattform 46 bewegt, gibt die Kraftmeßdose 44 ein abnehmendes Ausgangssignal 60 und die Kraftmeßdose 45 ein ■zunehmendes Aus gangs sign al 61 ab. Während das Fahrzeug 50 auf der Plattform 46 zwischen den Strecken 1,70 m und 3,65 m ist, ist die Summe der Ausgangssignale 60 und 61 bei jeder Strecke gleich dem Gesamtgewicht des Fahrgestells 50.

Zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor der 3,65 m-Marke hat die Kraftmeßdose 45 ein Ausgangssignal W. und die Kraftmeßdose 44 ein Ausgangssignal W . Das Spitzengewicht-an der Kraftmeßdose 45 wird mit dem Spitzengewicht an der Kraftmeßdose 44 an der 1,70 m-Marke von dem Rechner 31 verglichen. Wenn diese Gewichte nicht im wesentlichen gleich sind, gibt der Rechner 31 an, daß ein Fehlerzustand in der Vorrichtung 10 aufgetreten ist.

Wenn das Fahrzeug 47 über die 3,65 m-Marke fährt, verläßt die Achse 51 die Plattform 46 und das Ausgangssignal der Kraftmeßdose 45 hat einen plötzlichen Abfall, wie bei 62 gezeigt ist. Die Kraftmeßdose 45 hat dann ein allmählich zunehmendes Ausgangssignal 63, wenn sich die Achse 52 zu der Kraftmeßdose 45 bewegt und die Kraftmeßdose 44 hat ein allmählich abnehmendes Ausgangssignal 64, wenn sich die Achse 52 von der Kraftmeßdose 44 wegbewegt. An der 3/80 m-Markierung bewegt sich die Achse 54 des nächsten Fahrzeugs 48 auf die Plattform 46 und bewirkt einen plötzlichen Anstieg 65 des Ausgangssignals der Kraftmeßdose 44. Jedoch infolge des erhöhten Abstands zwischen den Achsen 52 und 54 ist die Größe des Ausgangssignals der Kraftmeßdose 44 kleiner als W . Dies wird von dem Rechner 31 ermittelt und keine Gewichtsablesung wird eingegeben. Wenn sich die Fahrzeuge 47 und 48 weiter bewegen, gibt die Kraftmeßdose 44 ein abnehmendes Ausgangssignal 66 und die Kraftmeßdose 45 ein zunehmendes Ausgangssignal 67 ab.

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Wiederum erreicht jedoch das Ausgangssignal der Kraftmeßdose 45 nicht die Größe W , bevor die Achse 52 die Plattform 46 bei der 5,33 m-Marke verläßt. Somit werden bei der Ausführungsform der Vorrichtung 10 nur die höchsten Spitzengewichtsablesungen zur Messung des Gewichts eines jeden Fahrgestells am Ende eines Schienenfahrzeugs verwendet.

Der Rechner 31 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er auf die Änderung zwischen den Ausgangssignalen 61 und 62 der Kraftmeßdose 45 anspricht. Wenn eine plötzliche Änderung der Steigung von dem Detektor 33 an der 3,65 m-Marke festgestellt wird, liest der Rechner 31 die letzten Gewichtsablesungen der Waagen 19 und 20, die unmittelbar vor der 3,65 m-Marke liegen. Diese Ablesung erfolgt vorzugsweise in dieser Stellung des Fahrgestells 50, da für irgendeine Störung ausreichend Zeit vergangen ist, die durch die Achsen 51 und 52 hervorgerufen wird, die sich auf die Plattform bewegen, um abgenommen zu haben oder aus den Gewichtsablesungen ausgefiltert worden zu sein. Wenn die Fahrzeuge 47 und 48 an irgendeiner Stelle anhalten, werden die von den Kraftmeßdosen 44 und 45 gemessenen Gewichte konstant. Normalerweise wird das Ausgangssignäl einer der Kraftmeßdosen 44 und 45 zur Messung des Achsabstandes benutzt. Für eine feste Fahrzeuggeschwindigkeit kann der Abstand zwischen den Achsen 51 und 52 aus den Ausgangssignalen 56 und 59 und der Abstand zwischen den Achsen 52 und 54 aus den Ausgangssignalen 59 und 65 der Kraftmeßdose 44 bestimmt werden. In ähnlicher Weise kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus dem Ausgangssignal 56 der Kraftmeßdose 44 bestimmt werden, wenn die Achse 51 sich zuerst auf die Plattform 46 bewegt, und aus dem Ausgangssignal 62 der Kraftmeßdose 45, wenn die Achse 51 die Plattform verläßt.

Es ist ersichtlich, daß verschiedene Abwandlungen und Änderungen der oben beschriebenen Vorrichtung zur Kontrolle von sich längs einer vorbestimmten Bahn bewegenden Fahrzeugen durchgeführt werden können. Die'Vorrichtung 10 kann z.B.

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nur zur Messung bestimmter Zustände eines sich bewegenden Zugs wie nur der Geschwindigkeit des Zugs oder nur des Gesamtgewichts der Fahrzeuge verwendet werden. Außerdem kann der digitale Rechner 31 ein analoger oder digitaler Spezialrechner sein oder es kann ein vorhandener digitaler Rechner auf Zeitmultiplexbasis verwendet werden. Der Speicher 3O kann ein interner Speicher im den Rechner sein.

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Claims

-IT-- Ansprüche

1. Vorrichtung zur Kontrolle von Fahrzeugen, die Räder an Achsen mit vorbestimmten Abständen aufweisen und sich

^" längs einer vorbestimmten Bahn bewegen, bestehend aus einer Plattform, die längs eines Teils der Bahn angeordnet ist, und wenigstens zwei Kraftmeßdosen, die die Plattform tragen und in Richtung der Bahn mit Abstand angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine getrennte Meßeinrichtung (19, 20), die mit jeder Druckmeßdose (17, 18) verbunden ist und ein Ausgangssignal proportional dem Gewicht erzeugt, das auf die Kraftmeßdose von einem Fahrzeug (12) wirkt, das sich längs der Bahn (11) bewegt, und eine weitere Einrichtung (31) , die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen erzeugt werden, wenn sich eine Achse (14) über die Kraftmeßdose bewegt, die mit jeder solchen Einrichtung verbunden ist, um die Arbeitsweise der Vorrichtung kontinuierlich zu kontrollieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (19, 20), die mit jeder Kraftmeßdose (17, 18) verbunden ist, ein digitales Ausgangssignal entsprechend dem auf die Kraftmeßdose wirkenden Gewicht erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (16) in Richtung der Bahn (11) eine Länge hat, die geringer als der minimale Abstand zwischen Achsen (14) an den Fahrzeugen (12) ist, so daß gleichzeitig nur eine Achse über der Plattform sein kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssignale vergleicht, die von.den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) erzeugt

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werden, auch das Spitzenausgangssignal einer jeden Meßeinrichtung erfaßt, wenn sich eine Achse (14) über die • Plattform (16) bewegt, das Zeitintervall zwischen solchen Spitzenausgangssignalen mißt und aus diesem Zeitintervall und dem Abstand zwischen den Kraftmeßdosen (17, 18) die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (12) berechnet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) erzeugt werden, aus solchen Zeitintervallen und der berechneten Geschwindigkeit des Fahrzeugs auch die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Achsen ermittelt und diese Achsabstände mit bekannten Achsabständen unterschiedlicher Arten von Fahrzeugen zur Kennzeichnung des Typs eines jeden durchlaufenden Fahrzeugs vergleicht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) erzeugt werden, auch einen Alarm auslöst, wenn die Spitzenausgangssignale, die von den Meßeinrichtungen erzeugt werden, um mehr als einen vorbestimmten Betrag verschieden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (16) in Richtung der Bahn (11) eine Länge hat, die größer als der maximale Abstand der Achsen (14) an einem Ende irgendeines der Fahrzeuge (12) ist, so daß alle Achsen an einem Ende eines jeden Fahrzeugs gleichzeitig über der Plattform sein können, und daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) verglichen werden, das Spitzenausgangssignal einer jeden solchen Meßeinrichtung erfaßt.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) erzeugt werden, auch die Ausgangssignale einer jeden solchen Meßeinrichtung erfaßt, die von jedem Fahrzeug (12) erzeugt werden, das über die Kraftmeßdosen (17, 18) fährt, die mit diesen Einrichtungen verbunden sind, und aus diesen Ausgangssignalen das Gesamtgewicht des Fahrzeugs berechnet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) erzeugt werden, auch die Spitzenausgangssignale wenigstens einer solchen Meßeinrichtung erfaßt, die von jedem Fahrzeug (12) hervorgerufen werden, das über die Kraftmeßdose (17, 18) fährt, die mit einer solchen Einrichtung verbunden ist, und aus diesen SpitzenausgangsSignalen das Gesamtgewicht des Fahrzeugs berechnet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Spitzenausgangssignale erfaßt, auch die Summe der Spitzenausgangssignale eines jeden Fahrzeugs (12) bildet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssingale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) erzeugt werden, auch die Spitzenausgangssignale wenigstens einer solchen Meßeinrichtung zählt, die von einem jeden Fahrzeug (12) ausgelöst werden, das über die Kraftmeßdose (17, 18) fährt, die mit einer solchen Einrichtung verbunden ist, und aus der Anzahl dieser Spitzenausgangssignale die Anzahl der durchlaufenden Fahrzeuge berechnet.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31), die die Ausgangssignale vergleicht, die von den getrennten Meßeinrichtungen (19, 20) erzeugt werden, auch eine Änderung der Richtung der Bewegung eines Fahrzeugs (12) erfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31) , die eine Änderung der Richtung der Bewegung eines Fahrzeugs (-12) erfaßt, auch das Anhalten des Fahrzeugs erfaßt.

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L.rttit.