DE2740301B2 - Anordnung zum Erfassen von spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere der Kabinen einer Hängebahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zuim Erfassen von spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere der Kabinen einer Hängebahn, mit von einem ortsfesten Lichtsender im unbeeinflußten Zustand angestrahlten lichtelektrischen Wandlern und einem an dem Fahrzeug angeordneten, den Lichtstrahl unterbrechenden Steuerelement, wobei die lichtelektrischen Wandler über Signalleitungen mit einem Sicherheitsschaltwerk verbunden sind.

Durch die DE-PS 5 40 922 ist eine Sicherungseinrichtung bekannt, bei der an einem festen Punkt des Bahnkörpers unterschiedliche Signale vom Fahrzeug aufgenommen werden sollen. Hierzu werden eine Lampe und eine oder zwei lichtempfindliche Zellen auf dem Bahnkörper angebracht. Am Fahrzeug ist ein Unterbrecherkörper befestigt, der den Lichtstrahl dar Lampe beim Vorbeifahren des Fahrzeuges unterbricht

In ähnlicher Weise wird bei der bekannten Einrichtung gemäß der DE-PS 4 83 363 ein von einer Lichtquelle ausgehender und auf eine Fotozelle gelenkter Lichtstrahl durch den Aufbau eines Fahrzeuges unterbrochen und dadurch ein Streckenstromkreis betätigt.

Zum Erfassen von spurgebundenen Fahrzeugen für sicherungstechnische Aufgaben werden in neuerer Zeit bei Bahnen neben aufwendigeren Einrichtungen zur kontinuierlichen Ortserfassung über Linienleiter vorwiegend Gleisstromkreise mit Gleichstrom- oder Wechselstromspeisung unterschiedlicher Frequenz benutzt, die bestimmten Gleisabschnitten (Blöcken) zugeordnet sind. Erfassungsglied ist jeweils ein über den Gleisstromkreis erregtes Relais, das bei besetztem Gleis durch den Kurzschluß über die Fahrzeugachsen abfällt

Weiterhin sind Einzelsensoren aus der Zeitschrift »Verkehr und Technik« 30. Jahrgang, 1977, Heft 3, Seite

lu 107, z. B. mit Oszillatoren, bekannt, die durch ein am Fahrzeug befestigtes passives Steuerelement bei Vorüberfahrt so gedämpft werden, daß ein Dauersignal am Ausgang verschwindet Dieses Signal wird in einem Sicherheitsschaltwerk mit eigensicheren Relais oder elektronischen Schaltkreisen verarbeitet Das ausfallsichere Verhalten der Sensoren ist hierbei durch den Ausfall des Signals auch bei Störung in den Einzelkomponenten der Sensoren und bei Drahtbruch gegeben. Letztere Technik wird bevorzugt dort angewendet wo von der Anordnung oder der Umgebung der Fahrbahn her Gleisstromkreise nicht eingesetzt werden können, und dort, wo bei sehr dichter Zugfolge, z. B. bei Nahverkehrsbahnen, mit sehr kurzen Blockabständen (Kleinblock) gearbeitet wird.

Diese bekannte Technik erfordert einen hohen Aufwand für die Stromversorgung und die Signalleitungen zum Sicherheitsschaltwerk, wenn die Sensoren in dichtem Abstand angeordnet werden müssen und beeinträchtigt durch die vielen Sensoren mit ihren

in aktiven Komponenten die Zuverlässigkeit der Gesamtanordnung. Eine Erhöhung der Zuverlässigkeit ist hier nur durch eine aufwendige Doppelanordnung zu erreichen. Der Austausch der Sensoren an der Fahrbahn bzw. an dem Fahrbahnträger ist zeitaufwendig und erfordert eine Betriebsunterbrechung der Bahn während der Austauscharbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Abstandserfassung und die sicherheitstechnische Geschwindigkeitserfassung bei spurgebundenen Fahrzeugen mit der Fahrbahn verbundene Sensoren anzugeben, die bei Vorbeifahrt eines Fahrzeuges Signale an eine stationäre Auswerteeinrichtung, z. B. ein Sicherheitsschaltwerk, abgeben. Dabei sollen die Sensoren so aufgebaut sein, daß bei Fehlern in den Komponenten der Sensoren und bei Bruch der Leitungen dem nachgeordneten Schaltwerk eine »Besetzt-Informatiom« übermittelt wird (ausfallsicheres Verhalten). Da solche Fehler somit stets zu Betriebsunterbrechungen führen, sollen Sensoren für sicherungstechnische Aufgaben über eine hohe Zuverlässigkeit ihrer Bauelemente verfügen, um solche Betriebsstörungen durch Ausfall von Komponenten und Leitungen auf ein Minimum zu beschränken.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lichtsender und eine Vielzahl von lichtelektrischen Wandlern am Standort des Sicherheitsschaltwerks angeordnet sind, und daß von dem Lichtsender ausgestrahltes moduliertes Licht über die als optische Leiter ausgebildeten Signalleitungen zu an der Fahrbahn angeordnete Sensoren und von diesen ebenfalls über optische Leiter zurück an die lichtelektrischen Wandler geleitet wird.

Gegenüber den bekannten optoelektrischen Enriches tungen, bei denen jeweils einer Lichtquelle eine lichtempfindliche Zelle oder maximal zwei Zellen zugeordnet sind, ist bei der Erfindung nur ein einziger Lichtsender für eine große Anzahl von Erfassungsstel-

len erforderlich und da dieser Lichtsender mit den lichtelektrischen Wandlern am Ort des Sicherheitsschaltwerkes angebracht ist, wird eine einfache Oberwachungsmöglichkeit sowie ein einfacher Aufbau der Erfassungsanordnung ermöglicht Die in der Fahrbahn angeordneten Sensoren enthalten keine aktiven Bauelemente, wodurch die Zuverlässigkeit wesentlich erhöht wird.

Zweckmäßigerweise werden als Signalleitungen Glasfasern in Bündelanordnur.g verwendet, und zwar werden die von dem Lichtsender zu den einzelnen Sensoren führenden Glasfasern und die mit den lichtelektrischen Wandlern der Auswerteeinrichtung verbundenen Glasfasern zu getrennten Lichtleiterbündeln zusammengefaßt, die an den Anschlußstellen der Sensoren aufgefächert sind. Das vom Lichtsender zu den Sensoren führende Lichtleitungsbündel wird vom Standort des Schaltwerkes mit redundant angeordneten und sicherheitstechnisch durch Strommessung überwachbaren Lampen (Glühlampen, Lichtemissionsdi- öden, Laser) mit moduliertem Licht beschickt Die Sensoren mit zwei in kurzem Abstand, vorzugsweise im Zentimeterabstand gegenüberliegenden Glasfaserenden können mit einer Linsenanordnung für die Bündelung des Lichtes versehen sein. Ein Ausfall der redundant angeordneten Lichtquelle, Leitungbrüche des Lichtleiters und ein Ausfall der lichtelektrischen Wandler führen jeweils zu Reaktionen der Anordnung zur sicheren Seite. Die Zuverlässigkeit der inaktiven Sensoren ist durch Verzicht auf aktive Bauteile in den Sensoren sehr hoch. Der Leitungsaufwand gegenüber aktiven Sensoren mit der dort aufwendigen Stromversorgung halbiert sich, d. h. anstelle zweier elektrischer Leiter ist jeweils nur ein Lichtleiter erforderlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der r> Zeichnung schematisch dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Überwachungsanordnung für eine im Querschnitt dargestellte Hängebahn und

F i g. 2 eine Längsschnitt zu F i g. 1.

In F i g. 1 ist in einem Fahrbahnträger 1 (geschlitzter Kastenträger) einer Hängebahn auf einem Doppelräderpaar 3 ein Fahrzeug 2 aufgehängt Einzelheiten des Fahrwerkes und der Antrieb sind der Einfachheit halber weggelassen.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Längsschnitt des Fahrbahnträgers 1 mit dem Fahrzeug 2 ist von dem Doppelräderpaar 3 zur Vereinfachung nur ein Radpaar dargestellt. Im Fahrbahnträger 1 ist ein Lichtleiterbündel S angeordnet, das von einer stationären Stelle aus über einen vereinfacht dargestellten Lichtsender 8 mit moduliertem Licht beschickt wird. Das Lichtleiterbündel 5 ist in den betrieblich notwendigen Abständen für die Sensoren 7 aufgefächert in die einzelnen Lichtleiter, und am Enden jedes Lichtleiters ist im Sensor 7 eine Senderlinse la angeordnet Gegenüber der Senderlinse 7a ist im Sensor eine Empfängerlinse Tb vorgesehen, der wiederum ein Lichtleiterende zugeordnet ist Von den Sensoren 7 führen Lichtleiter beispielsweise als Lichtleiterbündel 6 zusammengefaßt ebenfalls im Fahrbahnträger 1 zum Standort 11 des Sicherheits- »0 Schaltwerkes 10. Dort wird das Lichtleiterbündel 6 wiederum auf Einzellichtleiter aufgefächert, lichtelektrischen Wandlern 9 zugeführt, die das vom Lichtsender 8 beispielsweise über das Lichtleiterbündel 5 (für die Zuleitung) und die S'ensorluftstrecke Tc sowie das Lichtleiterbündel 6 (für die Rückleitung) geführte Licht, z.B. mittels Fototransistoren, PIN-Dioden o.dgL, in jeweils ein elektrisches Signal für das Sicherheitsschaltwerk 10 umwandeln. Das Sicherheitsschaltwerk 10 ist in an sich bekannter Weise nach sicherheitstechnischen Gesichtspunkten und nach den betrieblichen Notwendigkeiten so aufgebaut, daß bei unzulässigem Betriebsverhalten des Fahrzeuges 2 ein den Betrieb unterbrechendes Ausgangssignal abgegeben wird. Die Einzelleiter der Bündel 5 und 6 können auch paarig pro Sensor als Doppel- oder Einzellichtleiter geführt werden.

Am Fahrzeug 2 mit dem Räderpaar 3 ist ein Steuerelement 4, gegebenenfalls ein durch Ausschnitte kodiertes Blech 4a angeordnet, das den Lichtstrahl zwischen den Linsen Ta und 76 bei Vorbeifahrt an einem Sensor 7 unterbricht und somit in dem den Sensor zugeordneten lichtelektrischen Wandler 9 eine Unterbrechung des zugeordneten Eingangssignals für das Sicherheitsschaltwerk 10 bewirkt Die Unterbrechung wird im Sicherheitsschaltwerk in dem gewünschten Sinne verarbeitet und auf Zulässigkeit der Fahrzeugbewegung überprüft

Vom Standort des Sicherheitsschaltwerkes aus können — wie Fig.2 zeigt — Lichtleiter in 2 Richtungen geführt werden.

Der Lichtsender 8 ist zweckmäßigerweise mit einer doppelt bestückten Lichtquelle versehen und wird in einer für Lichtsignale der Eisenbahn-Signaltechnik bekannten Weise überwacht

Durch die vorerwähnte Kodierung des als Blech Aa ausgebildeten Steuerelements 4, beispielsweise in Form von zwei nebeneinander im festen Abstand angeordneten Zungen kann neben der örtlichen Registrierung durch einen Sensor 7 durch die Doppelfolge der Unterbrechung auch eine Signalfolge für die Geschwindigkeitsüberprüfung gewonnen werden.

Eine nur einfach ausgeführte Einrichtung dieser Art mit Lichtsender 8 einem Lichtleiter, einem Sensor 7, einer Lichtrückleitung und einem lichtelektrischen Wandler 9 kann in Verbindung mit einem Steuerelement 4, das als mehrfach geschlitzter Streifen zum Kodieren des Lichtsignals ausgebildet ist z. B. auch als Lesegerät für die Fahrzeugnummer verwendet werden.

Das Steuerelement 4 wird zweckmäßigerweise zur Säuberung der Linsen Ta bzw. Tb auf einigen Fahrzeugen einer bestimmten Strecke mit einer Reinigungseinrichtung 4b versehen. Damit werden Betriebsunterbrechungen durch Verschmutzung vermieden. Ein die Sicherheit der Einrichtung beeinträchtigendes Abreißen des Bleches 4a kann durch einen im Blech integrierten Abreißdraht als Teil eines sicherheitstechnischen Ruhestromkreises in bekannter Weise verhindert werden.

Die Unterbrechung des Lichtstrahls in der Luftstrekke Tc der Sensoren durch Insekten u. a. läßt sich durch Anwendung einer bestimmten Frequenz (Farbe) des Lichtes minimieren, durch eine Plausibilitätskontrolle im Sicherheitsschaltwerk 10 ausschließen oder durch Auffächerung des Lichtstrahls in zwei Teilstrahlen oder in ein Lichtband verhindern.

Für die Gegenstände der Unteransprüche 2, 3 und 4 wira nur im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 Schutz begehrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Erfassen von spurgebundenen Fahrzeugen, insbsondere der Kabinen einer Hängebahn, mit von einem ortsfesten Lichtsender im unbeeinflußten Zustand angestrahlten lichtelekirischen Wandlern und einem an dem Fahrzeug angeordneten, den Lichtstrahl unterbrechenden Steuerelement, wobei die lichtelektrischen Wandler über Signalleitungen mit einem Sicherheitsschaltwerk -verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (8) und eine Vielzahl von lichtelektrischen Wandlern (9) um Standort (11) des Sicherheitsschaltwerks (10) angeordnet sind, und daß von dem Lichtsender i(8) ausgestrahltes moduliertes Licht über die als optische Leiter ausgebildeten Signalleitungen (5) zu an der Fahrbahn angeordnete Sensoren (7) und von diesen ebenfalls Ober optische Leiter (6) zurück an die lichtelektrische/! Wandler (9) geleitet wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sensoren (7) die Lichtleiterenden einander im Zentimeterabstand gegenüberliegen und der vom Lichtsender (8) kommende optische Leiter (5) an eine Senderlinse (Ja) herangeführt ist und der zum lichtelektrischen Wandler (9) des Sicherheitsschaltwerkes (10) geführte optische Leiter (6) mit einer Empfängerlinse {Tb) verbunden ist

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (4) zum Kodieren des Lichtsignals durch einen geschlitzten Streifen gebildet ist

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß vom Standort (11) des Sicherheinsschaltwerkes (10) aus Lichtleiter (5 und 6) in zwei Richtungen zu den auf der Fahrbahn angeordneten Sensoren (7) geführt sind.