DE2828593C2 - Anordnung zum Orten und Steuern von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen in einem Laufschienensystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern der Bewegungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen entlang Fahrspuren durch Ortung der Fahrzeuge in vorbestimmten Abschnitten der Fahrspuren.

Die Verwendung von gemeinhin als »Blocksysteme« bezeichneten Einrichtungen für Zweischienen-Transportsysteme ist seit langem bekannt. Es gibt zahlreiche und äußerst verschiedene Einrichtungen dieser Art, welche den unterschiedlichsten Bedürfnissen angepaßt sind.

Bei Transportsystemen besonderer Art, auf welche sich die Erfindung bezieht, finden mehr oder weniger herkömmliche Einrichtungen Verwendung, welche zum großen Teil von bekannten Verfahren für die Steuerung der Bewegungen von Lasten etwa mittels kontinuierlicher Förderbänder, diskontinuierlicher Rollenförderbrükken, Förderwagen und dergl. abgeleitet sind. Im Falle von mehr oder weniger komplexen elektrifizierten Schienennetzen mit Ha;tepunluen, Wartepositionen, Abstellpositionen, Weichen und anderen selbsttätigen Funktionen sind die Besonderheiten einer derartigen Anlage zu berücksichtigen, z. B. das Schienen-Netz, welches als Einjchienennetz ausgebik ;t sein kann, die aus elektrisch nicht leitendem Material gefertigten Laufräder der Fahrzeuge, eine sehr große Verkehrsdichte, daher also auch geringe Abstände zwischen den Fahrzeugen, welche jedoch durch die gegenüber Bahnanlagen für den Transport von Personen und Gütern erheblich kleineren Geschwindigkeiten kompensiert werden. Derartige Gegebenheiten schließen von sich aus schon eine große Anzahl der vorstehend genannten klassischen Lösungen aus, sie ermöglichen jedoch eine Steuerung unter Verwendung von Sensoren zum Ermitteln der Stellung oder des Durchgangs von Lasten oder Fahrzeugen etwa in Form von Schal tern, fotoelektrischen Zellen, Magnetsensoren, Induktionsschleifen und dergl.

Aus der DE-AS 11 07 697 sowie aus der US-PS 11 09 534 ist es bekannt, elektrisch angetriebene Fahrzeuge, die entlang von Fahrspuren geführt werden, über die Fahrstromleitungen zu orten. Eine Steuerung dieser

e Fahrzeuge ist jedoch bei diesen bekannten Systemen nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen, wie an der Strecke angeordnete Sensoren oder dergl. eine Steuerung der Fahrzeuge in einfacher und störunanfälliger Weise möglich ist. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art mit den im gekennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Gemäß der Erfindung ist das elektrische Netz entlang- den Schienen in einzelne Abschnitte unterteilt. Jeder Abschnitt ist wiederum in zwei Teile unterteilt, nämlich ein dauernd stromgespeistes Annäherungsteil und ein Warteteil, welches nur dann mit Strom gespeist ist, wenn der anschließende Abschnitt nicht von einem Fahrzeug besetzt ist. Der letztere Abschnitt kann dabei fallweise ein Annäherungsteil oder ein Wartebereich sein.

Innerhalb der einzelnen Abschnitte bzw. ihrer beiden Teile sind die die Fahrzeuge speisenden elektrischen Leiter zu jeder Zeit mit dem Motor des jeweiligen Fahrzeugs verbunden. Das Vorhandensein eines Fahrzeugs wird dabei anhand eines über eine Phase der Speiseleitung und die Wicklung des Motors des betreffenden Fahrzeugs fließenden Strom ermittelt.

Ein Kontakt des Motor-Fahrschalters ist mittels eines Widerstandes überbrückt. Bei Wechselstrombetrieb sind zwei Dioden einander entgegengesetzt und parallel in eine Phase der Speiseleitung eingesetzt.
Die Ortung eines Fahrzeugs erfolgt somit in einem die Stromspeisung der Annäherungsteile und Wartebereiⁱche der Abschnitte steuernden Schaltkasten ohne die Verwendung, von entlang den Schienen angeordneten Schaltern und Sensoren und der dazugehörigen Leitungen. Die erfindungsgemäße Steuerung ist daher gegenüber Verunreinigungen, Störungen, Verschleiß oder gar absichtliche Beschädigung geschützt.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine Steuerung der Fahrzeuge sowohl auf längeren Strecken als auch auf besonderen Abschnitten wie Weichen oder im Bereich von irgendwelchen automatischen Vorrichtungen, deren Funktion die Anwesenheit eines Fahrzeugs in dem betreffenden Bereich erfordert. Der »Ortungsgeber« eines Fahrzeugs ist somit die Wicklung seines Motors, welche über die dazu gehörigen Stromabnehmer mit zwei Phasenleitern der Fahrstromleitung verbunden ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung in schematisierter Form dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein Teil einer elektrischen Einschienen-Hängebahn für den Betrieb mit dreiphasigem Fahrstrom,

F i g. 2 eine schematisierte Darstellung der gesamten Anordnung,

F i g. 3 eine Anordnung für Wechselstromspeisung bei Niederspannung, F i g. 4 eine Anordnung für Wechselstromspeisung bei mittlerer Spannung,

F i g. 5 eine Anordnung für Gleichstrombetrieb und

F i g. 6 in schematisierter Darstellung die Verwendung des am Ausgang der Dioden abgenommenen elektrisehen Signals.

In Fig. 1 erkennt man ein Teil einer elektrischen Einschienen-Hängebahn für den Betrieb mit dreiphasigem Fahrstrom. Eine Fahrschiene 1 trägt ein Fahrzeug 2, dessen Motor 3 über Stromabnehmer 4 aus einer Fahrleitung 5 gespeist ist Das dargestellte Teil der Hängebahn ist in drei Abschnitte Cl, C2 und C3 unterteilt, und diese wiederum jeweils in ein Annäherungsteil A bzw. B bzw. C, welches ständig mit Strom gespeist ist, und in einen Wartebereich A' bzw. B', welcher nur dann mit Strom gespeist ist, wenn der anschließende Abschnitt nicht von einem Fahrzeug 2 besetzt ist Dies ist in der beigefügten Tabelle dargestellt.

Die Fahrtrichtung verläuft dabei von rechts nach links in F i g. 1.

F i g. 2 zeigt eine schmatisierte Darstellung der gesamten Anordnung. Im mittleren Teil erkennt man einen Abschnitt C, zur rechten davon den Motor eines Fahrzeuges 2, dessen Motor 3 über einen Fahrschalter 6 und die Stromabnehmer 4 mit Dreiphasen-Fahrstrom gespeist ist. Zwei Phasenleiter sind über einen Widerstand R überbrückt An der linken Seite von F i g. 2 erkennt man ein Teil eines Schaltkastens für die Str^mspeisung des Abschnitts C mit einem Schalter 7, von welchem ein Kontakt durch einen Leiter S und ein anderer Kontakt mittels eines Widerstands R' überbrückt is? In den Phasenleiter, dessen Kontakt mittels des Widerstands R' überbrückt ist, sind zwei Dioden 9 antiparallel eingesetzt.

Solange der Schalter 7 offen ist, fließt ein Wechselstrom / über die Dioden 9, den Widerstand R', den geschlossenen Fahrschalter 6, die Wicklung des Motors 3 und die den einen Kontakt des Schalters 7 überbrükkende Leitung 8.

Der Widerstand R'ist für einen vorbestimmten Stromfluß von beispielsweise 100 mA bemessen. Eine an den Anschlüssen der Didoen 9 erscheinende Spannung wird in der im folgenden beschriebenen Weise ausgewertet. Die Dioden 9 liefern eine unabhängig von dem in den verschiedenen Betriebszuständen vom Motor 3 aufgenommenen Stromfluß stabile Bezugsspannung.

Ein an den Anschlüssen der Dioden 9 erscheinendes Spannungssignal dient der öffnenden Betätigung eines die Stromspeisung des Wartebereichs des jeweils vorausgehenden Abschnitte steuernden Schalters.

Bei geschlossenem Schalter 7 fließt der Fahrstrom /'über die Dioden, die Kontakte des Schalters 6 und die Wicklung des Motors 3. Dabei wird an den Anschlüssen der Dioden 9 ebenfalls eine Spannung abgenommen.

Solange der am Fahrzeug 2 vorhandene Fahrschalter 6 geöffnet ist, fließt ein Strom über den Widerstand R, so daß an den Dioden immer eine Spannung erscheint, welche das Vorhandensein eines Fahrzeugs in dem betreffenden Abschnitt anzeigt.

Erscheint an den Anschlüssen der Dioden keine Spannung, so bedeutet dies, daß der betreffende Abschnitt C frei ist. In diesem Zustand ist dann der die Stromspeisung des Wartebereichs des voraufgehenden Abschnitts steuernde 'Schalter geschlossen, so daß die betreffenden Fahrleitungen stromgespeist sind. Sobald an den Anschlüssen der Dioden eine Spannung erscheint, wird der die Speisung des vorausgehenden Abschnitts steuernde Schalter geöffnet und die Stromspeisung damit unterbrochen.

Diese einfache Anordnung ermöglicht somit in bezug auf die Annäherungs- und Wartebereiche der einzelnen Abschnitte die Gewinnung von Informationen, welche den Anforderungen für eine wirtschaftliche Nutzung des Transportnetzes genügen.

Ein wesentlicher Vorteil der Eri.ndung besteht darin, daß sie für verschiedene gegenwärtig gebräuchliche Arten der Stromspeisung eines solchen Transportnetztes anwendbar ist, beispielsweise für Sicherheits-Wechselstrom mit einer Spannung von 24 bis 42 V, für Wechselstrom mit einer mittleren Spannung von 42 bis 380 V oder auch für eine Gleichstromanlage. Dabei sind jeweils nur die Ausgänge der Dioden der Art der Stromspeisung anzupassen.

F i g. 3 zeigt eine Anorndung für Niederspannungs-Wechselstromspeisung, F i g. 4 eine Anordnung für Wechselstroms^eisung bei mittlerer Spannung, und F i g. 5 zeigt eine Anordnung für Gleichstrombetrieb.

Fig. 6 zeigt in schematisierter Darstellung die Verwertung des am Ausgang der Dioden abgenommenen elektrischen Signals für die Betätigung des die Stromspeisung des Wartebereichs des jeweils voraufgehenden Abschnitts steuernden Schalters. Man erkennt darin den Schalter S für den Wgnebereich A 'des Abschnitts C1 sowie die Schaltkreise für die Speisung des Annäherungs- und des Wartebereichs B bzw. S'des Abschnitts C 2.

Unabhängig von der Art der Fahrspur is! die Anordnung nach der Erfindung in allen Fällen verwendbar, in denen einen eigenen Fahrmotor aufweisende bewegliche Lasten über elektrische Leitungen mit Fahrstrom gespeist sind. Die Abwesenheit von Sensoren und Leitungen zusätzlich zu de 1 die Motoren mit Strom speisenden Fahrleitungen erbringt für ein mit der erfindungsgemäßen Anordnung ausgestattetes Transportnetz einen äußerstjeinfachenOnd wirtschaftlichen Aufbau und ist sömitäußerstvorteilhaft für elektrische Einschienenbahnen,^!Mpntagebänder'undTransportanIageri mit einen Eigehänfrieb;aufweisenden Fahrzeugen. ^

	AbschnittC2 Warteber. B'	28 28 593	Abschnitt CI Warteber. A'	Annäherung A
Tabelle	gespeist		nicht gespeist	gespeist
Abschnitt Ci Annäherung C	besetzt gespeist	Annäherung B	nicht gespeist	gespeist
frei	nicht gespeist	besetzt gespeist	gespeist	gespeist
frei	gespeist	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
besetzt gespeist	gespeist

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Steuern der Bewegungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen entlang Fahrspuren durch Ortung der Fahrzeuge in vorbestimmten Abschnitten der Fahrspuren, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Abschnitt (C; C1.C2) in einen dauernd mit Fahrstrom gespeisten Annäherungsbereich (A, B, C) und einen Wartebereich (A' B', C) unterteilt ist, dessen Stromspeisung unterbrechbar ist,
daß zwei Anschlüsse (4) des durch einen Fahrschalter (6) abschaltbaren Fahrzeugmotors (3) mittels eines ersten Widerstandes (R) bei geschlossenem Fahrschalter überbrückt sind,
ίο daß in einem die Stromspeisung steuernden Schaltkasten ein erster Schalterkontakt mittels eines Leiters (8)

und ein zweiter Schalterkontakt mittels eines zweiten Widerstandes (R') üb erbrückt ist,
■ I daß in dem auf diese Weise hergestellten geschlossenen Stromkreis ein unabhägnig von dem im Abschnitt (C,

Cl, CI) fließenden Strom die Spannung konstant haltendes Element (9) angeordnet ist und

daß ein Signal an dieses Element ein Frei- oder Besetztkriterium zur Steuerung des vorausgehenden Warteteils liefert

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse des Fahrzeugmotors zwei Stromabnehmer (4) für die Fahrstromspeisung des Motors (3) des jeweiligen Fahrzeuges sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Fahrstromleiter (5) im Bereich jedes Abschnitts (C, Cl, C2) gleichzeitig als Informationsträger ausgebildet sind.