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Selbstkorrigierende Gleisfreimeldeanordnung
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit mehreren signaltechnisch
sicheren, zum Abgeben einer Gleisfreimeldung geeigneten Einrichtungen, In den Anlagen
der Deutschen Bundesbahn werden sogenannte Gleisfreimeldeeinrichtungen, in der Regel
Gleisstromkreise oder Achszähleinrichtungen eingesetzt, welche die Aufgabe haben,
festzustellen, ob ein Streckenabschnitt frei ist, oder ob sich dort ein Fahrzeug
befindet.
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Alle diese Geräte arbeiten signaltechnisch sicher, d.h.
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bei Fremdbeeinflussung oder einer Störung an ihnen wird die Meldung
Gleis besetzt ausgegeben. Solche, durch Störungen bedingte Besetzt-Meldungen führen
zu Betriebshemmungen und damit zu Verspätungen und zur Notwendigkeit, den Betrieb
durch technisch weniger gut gesicherte Maßnahmen aufrecht zu erhalten, bis die Störung
gefunden und behoben ist. Betrachtet man die Ursachen dieser Störungen, so stellt
man fest, daß diese bei Gleisstromkreisen für gewöhnlich andere sind, als bei
Achszähleinrichtungen.
Sieht man von Bauteilesusfällen ab, so sind Störungen an Gleisstromkreisen meist
durch Bettungsmängel oder Witterungscinflüsse verursacht, während Achszähleinrichtungen
als häufigste Störungsursache Zählfehler durch Fremdbeeinflussung oder elektromagnetische
Einstreuung aufweisen.
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Während Fehler bei Gleisstromkreisen damit fast immer systematischer
Natur sind und zu ihrer Beseitigung die Behebung ihrer Ursache erfordern, sind Fehler
an Achszähleinrichtungen meist sporadisch und nur deshalb so störend für den Bahnbetrieb,
weil sie als Zählfehler gespeichert werden und dadurch über lange Zeit hinweg das
Zählergebnis verfälschen. Um eine Achszähleinrichtung wieder in einwandfreien Zustand
zu versetzen genügt es deshalb in der Regel, den Zählerstand zu korrigieren.
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Zur selbsttätigen Korrektur von Zählfehlern in Acszählgeräten sind
auch schon mehrere Einrichtungen bekannt geworden: So wird in der DT-PS 1 117 145
eine über eine bestimmte Zeitspanne anstehende Differenz von + 1 zwischen zwei am
Anfang und am Ende eines Streckenabschnittes angeordneter Achszähleinrichtungen
unterdrückt und der Abschnitt frei gemeldet. Diese Korrekturmethode ist zwar einfach
aber nicht sicher genug, denn es ist durchaus denkbar, daß ein Zug so anhält, daß
seine letzte Achse den in Fahrtrichtung zurückliegenden Streckenabschnitt noch nicht
verlassen hat, dieser aber schon frei gemeldet wird. Außerdem lassen sich ZShlfehler
mit einem Unterschied
größer als 1 nicht korrigieren. In den DT-OS
15 30 389 ist ein Korrekturverfahren beschrieben, das einem Vergleich der Zählerstände
der Achszähleinrichtungen von Streckenabsohnitten mit denen der Machbarabschnitte
durchführt. Dieses Verfahren verwendet Umlaufzähler und benötigt zur Korrektur beliebiger
Zählerstände eine umfangreiche Schaltlogik, die sehr kostspielig ist und deren Ausfallwahrscheinlichkeit
schon allein auf-rund des enormen Schaltungsaufwandes hoch ist.
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Ahnlich wird die selbsttätige Korrektur von ZShlfehlern durch die
in der DT-PS 1 780 1469 und in der DT-O 19 39 311 beschriebenen Schaltungsanordnungen
erreicht. Der benötigte Schaltungsaufwand ist hier kaum geringer, als bei dem vorstehend
erwähnten Verfahren und die große Zahl von Bauelementen bedingt eine unvermeidbare
St.örungsanfälligkeit. Störungen bei Gleisstromlfreisen können durch keine der genannten
Einrichtungen unwirksam gemacht werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache betriebssichere Anordnung
mit Gleisfreimeldeeinrichtungen anzugeben, die sowohl bei Zählfehlern in Achszählgeräten
wie auch bei Ausfall von Gleisstromkreisen Betriebshemmungen vermeidet.
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Die Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
ein Gleisabschnitt von mindestens zwei Gleisfreimeldeeinrichtungen, allein oder
zusammen mit anderen Gleisabschnitten auf seinen Besetztzustand hin überwacht wird
und daß eine Auswahl- und Korrektureinrichtung vorhanden ist, welche bei unterschiedlicher
Aussage dieser Gleisfreimeldeeinrichtungen nur die Meldung, die den Frei-Zustand
des Gleisabschnittes signalisiert, weiterleitet, die den Besetzt-Zustand des
Gleisabschnittes
anzeigende Meldung aber unterdrückt und die für diese Pesetzt-Meldung verantwortliche
Gleisfreimeldeeinrichtung, falls diese dazu geeignet ist, korrigiert.
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Die Anordnung nützt damit die Tatsache aus, alle Gleisfreimeldeeinrichtungen
signaltechnisch sicher aufgcbaut sind und die Freimeldung einer einzelnen Einrichtung
pro Gleisabschnitt genügt, um den gesicherten Pahnbetrieb aufrechtzuerhalten. Mit
dem Einsatz zweier Gleisfreimeldeeinrichtungen wird hier also nicht die Sicherheit
der Gleisfreimeldung gesteigert und dazu die Identität der Meldungen zweier Gleisfreimeldeeinrichtungen
geprüft, es wird vielmehr durch den Verbundbetrieb die Betriebszuverlässigkeit der
Anordnung wesentlich erhöht, wShrend die Sicherheit bereits durch den signaltechnisch
sicheren Aufbau der Einzelgeräte gegeben ist. Eine erhebliche Vereinfachung gegenüber
den im Stand der Technik genannten Anordnungen ergibt sich ferner daraus, daß hier
keine beliebigen Zählerstände verglichen werden, was bei üblichen Zählwerkskapazitäten
von über 500 Achsen eine große Zahl von Vergleichern erfordern wird, snndern nur
noch die Endaussage, "frei" oder "besetzt", durch eine schaltung weitergeleitet
oder unterdrückt wird.
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Dadurch besteht auch die Möglichkeit, nicht nur zwei Achszählgeräte
einem Cleisabschnitt zuzuordnen, sondern auch beispielsweise ein Achszählgerät und
einen Gleisstromkreis miteinander zu kombinieren. Dies wiederum erhöht die Betriebszuverlässigkeit,
weil beide Geräte gegenüber vielen Einflüssen unterschiedl:ich empfindlich sind.
So kann z.B. eine Naßschneeauflage den Gleisstromkreis ungünstig beeinflussen,
den
Achszähler aber kaum, umgekehrt ist der Gleisstromkreis unempfindlich gegen kurzzeitige
Finstreuungen oder magnetische Beeinflussungen, welche leicht zu Fehlern bei Achszähleinrichtungen
führen können.
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Eine Ausgestaltung der Anordnung nach der Erfindung ist deshalb dadurch
gekennzeichnet, daß mindeste eine der o.g. Gleisfreimeldeeinrichtungen ein Gleisstromkreis
ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Anordnung nach der frfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine der einem Gleisabschnitt zugeordneten Gleisfreimeldeeinrichtungen
-eine- Achszähleinrichtung ist und daß die Korrektur dieser Achszähleinrichtung
durch Grundstellen eines in ihr enthaltenen Vorwärts-Rückwärts-Zählers erfolgt,
welcher in an sich bekannter Weise von Schienenkontakten abgegebene Achszählimpulse
speichert und in Grundstellung eine Gleisfreimeldung abgibt.
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Die an sich bekannte Verwendung von Vorwärts-Rückwärts-Z:}hlernanstelle
von Umlaufzählern bei den o.g. Veröffentlichungen bewirkt, daß der Zählerstand nach
Verlassen eines Gleisabschnittes durch einen Zug stets Null wird und der Zähler5
wenn er nicht Null anzeigt, zur Korrektur nur auf Null gestellt zu werden braucht,
während beim Stand der Technik jede Korrektur nach einem bestimmten,durch andere
Achszähleinrichtungen vorgegebenen Zählerstand hin vorgenommen werden muß, was einen
erheblich größeren Aufwand an Schalt- und Übertragungsmitteln und eine beträchtlich
höhere
Störungsanfälligkeit mit sich bringt.
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Fine weitere Ausgestaltung, der Anordnung nach der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswahl- u. Korrektureinrichtung im Prinzip aus einem Oder-Gatter
(OG), zwei Und-Gattern(UG) und zwei Invertierschaltungen (IS) besteht, daß anstatt
der beiden Invertierschaltungen auch ein Exklusiv-Oder-Gatter verwendet werden kann
dessen Ausgang mit je einem Eingang der Und-Gatter verbunden ist und daß der Auswahl-und
Korrektureinrichtung eine P.egistereinrichtung zugeordnet ist, welche die KorrekturvorgEnge
an jeder Gleisfreimeldeeinrichtung zahlt und abspeichert.
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Damit ist eine gegenüber dem Stand der Technik außerordentlich vereinfachte
Korrekturschaltung und zusUtzlich eine Möglichkeit geschaffen, häufige Ausfälle
einer Gleisfreimeldeeinrichtung, die auf besondere örtliche Einflüsse schließen
lassen, zu erkennen.
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Eine Weiterbildung der Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß bei Strecken, die für Gleiswechselbetrieb eingerichtet sind und für jede Fahrtrichtung
eine besondere Achszählkette aufweisen, jeweils mindestens eine Achszähleinrichtung
der einen Kette und mindestens eine Achszähleinrichtung der anderen Kette mit einer
Auswahl- und Korrektureinrichtung verbunden sind, wobei im Falle der Korrektur von
Achszähleinrichtungen der einen AchszShlkette durch zwei oder mehr Achszähleinrichtungen
der anderen Achszählkette deren Ausgangssignale einem Und-Gatter zugeführt werden,
welches nur dann eine Gleisfreimeldung an die Auswahl- und Korrektureinrichtung
weitergibt, wenn alle zu dieser Korrektur verwendeten Achsz;hleinrichtungen eine
Gleisfreimeldung abgeben.
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Durch diese Anordnung werden zwei ohnehin vorhandene unabhängige Achszählketten
bei Strecken mit Gleiswechselbetrieb zur gegenseitigen Korrektur von Zahlfehlern
benützt.
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Eine Ausgestaltung der vorstehenden Weiterbildung der Anordnung nach
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Strecken die für Gleiswechselbetrieb
eingerichtet sind und für eine Fahrtrichtung eine Gleisstromkreiskette, für die
andere Fahrtrichtung eine Achszählkette aufweisen, jeweils mindestens ein Gleisstromkreis
der Gleisstromkreiskette und mindestens eine Achszähleinrichtung der Achszählkette
mit einer Auswahl- und Korrektureinrichtung verbunden sind, wobei im Falle der Korrektur
von Achszähleinrichtungen der Achszählkette durch zwei oder mehr Gleisstromkreise
der Gleisstromkreiskette, deren Ausgangssignale einem Und-Gatter zugeführt werden,
welches nur dann eine Gleisfreimeldung an die Auswahl- und Korrektureinrichtung
weitergibt, wenn alle zu dieser Korrektur verwendeten Gleisstromkreise eine Gleisfreimeldung
abgeben.
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Eine andere Weiterbildung der Anordnung nach der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Achszähleinrichtungen oder Gleisstromkreise, die verschiedenen,
in Form einer Kette aneinandergereihten Gleisabschnitten einzeln zugeordnet sind,
von einer oder mehreren Achszähleinrichtungen korrigiert werden, die einem aus mehreren
hintereinander angeordneten Gleisabschnitten bestehenden Streckenbereich zugeordnet
sind Hierdurch kann z.B. an Strecken mit weniger dichtem Zugverkehr der Bedarf an
zusätzlichen Gleisfreimelde-
einrichtungen niedrig gehalten werden.
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Anhand dreier Figuren soll nun ein Ausführungsbeispiel der Anordnung
nach der Erfindung beschrieben werden.
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Fig. 1 zeigt die Doppelausstattung eines Gleises mit Gleisfreimeldeeinrichtungen;
Fig. 2 zeigt eine hierarchische Anordnung von Gleisfreimeldeeinrichtungen entlang
eines Gleises; Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Auswahl- und Korrektureinrichtung.
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In Fig. 1 ist dargestellt ein Gleis GL mit Schienenkontakten SKI,
SK2 ... rK6, welche immer in Zweiergruppen dicht beieinander am Gleis montiert sind,und
Gleisfreimeldeeinrichtungen 1, 2, 3, A, B, C, in diesem Falle AchszShleinrichtungen.
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Die Schienenkontakte beeinflussen die Gleisfreimeldeeinrichtungen
in der Weise, daß z.B. der Schienenkontakt SKI eine der Achszahl eines vorüberfahrenden
Zuges entsprechende Anzahl von Impulsen an die Gleisfreimeldeeinrichtung 1 abgibt.
Diese Impulse gelangen über einen Vorwärtszähleingang V in die Gleisfreimeldeeinrichtung
und werden von einem in ihr enthaltenen VorwSrts-RUckwärts-Zähler als Vorwärts-Zählimpulse
gespeichert. Der Schienenkontakt SK3 arbeitet genauso wie der Schienenkontakt SK1.
Seine Zählimpulse gelangen gleichzeitig auf den Vorwärtszähleingang der Gleisfreimeldeeinrichtung
2 und auf einen Rückw5irtszähleingang R der Gleisfreimeldeeinrichtung 1. Hat der
Zug den Gleisabschnitt zwischen den Schienenkontakten SK1 und SK3 verlasen, so muß,
wenn kein Zählfehler
erfolgt ist, der Vorwärts-Rückwärts-Zähler
auf Null, also in Grundstellung stehen, in welcher er die Meldung "Gleis frei" abgibt.Der
Gleisfreimeldeeinrichtung 1 ist nun eine zweite gleichartige Gleisfreimeldeeinrichtung
A zugeordnet. Sie zählt die vom Schienenkontakt SK2, der ganz in der Nähe des Schienerikontaktes
SK1 angebracht ist, abgegebenen Impulse. Ihre Rückwärtszählimpulse erhält sie vom
Schienenkontakt <K4.
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Hat der Schienenkontakt SK3 einen Zählfehler gemacht, so meldet die
Gleisfreimeldeeinrichtung 1 "Gleis besetzt, die Gleisfreimeldeeinrichtung A dagegen
Gleis frei Beide Meldungen werden an eine Auswahl und Korrektureinrichtung AKE1
weitergegeben, welche die Gleisfreimeldung über einen Ausgang GFM weiterleitet,
die Gleisbesetzungsmeldung aber unterdrückt und über einen Korrektureingang K den
Vorwc;i.rts-Rückwärts-Zähler der Gleisfreimeldeeinrichtung 1 auf Null stellt.
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Anstatt zweier einander zugeordneter Achszähleinrichtungen kann auch
ein Gleisstromkreis und eine Achszähleinrichtung angeordnet werden. Die Behandlung
der abgegebenen Meldungen geschieht dann ebenso, wie bei zwei Achszähleinrichtungen,
bis auf die Korrektur, welche beim Gleisstromkreis nicht mölich ist.
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Fig. 2 zeigt schematisch Gleisfreimeldeeinrichtungen 4, 5, 6, 7, D,
E in hierarchischer Anordnung. Gleisfreimeldungen der Einrichtungen D oder E ermöglichen
die Korrektur von Besetztmeldungen der Gleisfreimeldeeinrichtungen Lt, 5, 6 oder
7. Die erforderlichen Auswahl- und Korrektureinrichtungen sind auf der Zeichnung
nicht
dargestellt.
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Eine Auswahl- und Korrektureinrichtung für zwei Achszähleinrichtungen
zeigt Fig. 3. Achszähleinrichtungen AZG1 und AZG2 geben ihre Gleisfreimeldungen
über einen Signalausgang S auf ein Oder-Gatter OG ab, welches das Gleisfreisignal
über den Ausgang GFM weitergibt. In diesem Funktionsbeispiel soll für die Signalausgänge
S positive Logik in der Zuordnung 1 r Freimeldung, 0 E Besetztmeldung gelten. Jedes
an einem Signalausgang S erscheinende Potential wird zudem durch ein Und-Gatter
UG mit dem mittels eines Inverters IS invertierten Potential am Signalausgang der
anderen Achszähleinrichtung verglichen. Gibt eine der Achszähleinrichtungen eine
Besetzt-Meldung ab, was z.B.
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durch O-Potential am Signalausgang geschieht, so tritt am Ausgang
desjenigen Und-Gatters, welches den Signalausgang der anderen Achszähleinrichtung
mit dem invertierten Signal der die Besetzt-Meldung ausgebenden Achszähleinrichtung
vergleicht, l-Potential auf. Dieses bewirkt über den Korrektureingang K der besetzt
meldenden Achszähleinrichtung deren Korrektur.
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Außerdem wird es über Ausgänge AR1, AR2 einer Registriereinrichtung
zugeführt, welche jeden Korrekturvorgang aufzeichnet und/oder meldet, um auf erfolgte
Korrekturen hinzuweisen und Gleisfreimeldeeinrichtungen mit größerer Fehlerhäufigkeit
identifizieren zu können. Das in Fig. 3 dargestellte Schaltungsbeispiel zeigt nur
die grundsätzliche Funktion einer den Korrektureinrichtung. Diefeinzelnen Einsatzfällen
angepaßte praktische Ausführung einer solchen Einrichtung berücksichtigt in dem
Fachmann geläufiger Weise weitere Anforderungen, z.B. nach signaltechnischer Sicherheit.
Dazu können dann Zeit- und Folgeabhängigkeiten zusätzlich vorgesehen werden.
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7 Ansprüche 1 B1. Zeichnung
Bezugszeichenliste GL
Gleis SK1 ... 11 Schienenkontakte
| 1 ... 7 Gleisfreimeldeeinrichtungen |
| A, B, C, D |
V Vorwärtszähleingang R Rückwärtszähleingang S Signalausgang, einer Gleisfreimeldeein-K
Korrektureingang ) richtung AKE1, AKE2 Auswahl- und Korrektureinrichtung AZG1, AZG2
Achszähleinrichtungen OG Oder-Gatter UG Und-Gatter IS Inverterschaltung GFM Gleisfreimeldeausgang
AR1, AR2 Registrierausgänge