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Verfahren zum Steuern von Gleisbremsen in Eisenbahn-
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rangieranlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern
von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen zum Abbremsen frei laufender Abteilungen
auf vorgegebene Auslaufgeschwindigkeiten aus den Bremsen durch Vorgabe von Bremskräften,
welche während des Bremsvorganges veränderbar und zum Lösen einer Bremse bei einer
Lösegeschwindigkeit oberhalb einer vorgebbaren Auslaufgeschwindigkeit einer die
Bremse durchlaufenden Abteilung aus der Bremse abschaltbar sind.
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In modernen Rangierbahnhöfen werden die zulaufenden Güterzüge abhängig
von den Bestimmungsbahnhöfen der einzelnen Güterwagen wagen- oder wagengruppenweise
entkuppelt und unter Zuhilfenahme einer Rangierlok über einen sogenannten Ablaufberg
abgedrückt. Die Wagen oder Wagengruppen - im folgenden als Abteilungen bezeichnet
- laufen über eine Steilrampe und verschiedene Trennweichenstaffeln in den jeweiligen
Abgangsrichtungen
zugeordnete Richtungsgleise, um dort zu neuen Zügen zusammengestellt zu werden.
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Die Leistungsfähigkeit einer Rangieranlage hängt wesentlich von der
die Ablauffolgedichte bestimmenden Abdrückgeschwindigkeit der Abteilungen am Ablaufberg
ab. Um auch bei hohen Abdrückgeschwindigkeiten den für eine einwandfreie Laufwegtrennung
erforderlichen Abstand der nacheinander ablaufenden Abteilungen an den einzelnen
Gleisweichen noch zu gewährleisten, sind zwischen dem Ablaufberg und dem Anfang
der Richtungsgleise eine oder mehrere Gleisbremsenstaffeln, die sogenannten Talbremsen,
angeordnet, in denen laufwiderstandsbedingte Geschwindigkeitsunterschiede der Abteilungen
durch unterschiedliches Bremsen der Abteilungen ausgeglichen werden Am Anfang der
Richtungsgleise sind meist weitere Bremsen, die sogenannten Richtungsgleisbremsen,
angeordnet, in denen die Abteilungen auf eine für den Aufprall auf im betreffenden
Gleis bereits stehende Abteilungen zulässige Geschwindigkeiten nachgebremst werden.
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Bei einer bekannten Gleisbremsensteuerung (Signal und Draht, 1963/12
und 1964/1 + 2, insbesondere Bild 9 und zugehörige Beschreibung) wird die Bremskraft
der Talbremsen automatisch nach dem Achsgewicht der ablaufenden Abteilungen geregelt.
Die notwendigen Daten für die Bremskraftregelung liefern Gewichtsgeber am Gleis
für die Vorgabe der jeweils einzustellenden Bremsstufe und ein Istwertgeber an der
Bremse, der die jeweilige Bremsstellung meldet. Vor dem Einlaufen
einer
Abteilung in eine Gleisbremse wird auch festgestellt, ob die aufeinanderfolgenden
Achsen zu einem Drehgestell gehören oder Einzelachsen darstellen; durchlaufen nämlich
Drehgestelle die Bremse, so ist die dabei auf die Abteilung ausgeübte Bremswirkung
erfahrungsgemäß niedriger als bei jeweils zwei Einzelachsen. Dieser Verminderung
der Bremswirkung wird durch eine erhöhte Bremsstufenvorgabe für Drehgestelle entgegengewirkt.
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Die Gleisbremsen erfüllen ihre Aufgabe umso besser je genauer der
für jede Abteilung vorher berechnete Sollwert der Auslaufgeschwindigkeit eingehalten
werden kann. Zu diesem Zweck wird die Ist-Geschwindigkeit jeder Abteilung während
des Bremsvorganges stetig mit Radar gemessen und der Lösezeitpunkt der Bremse durch
Vergleich mit einem voraus berechneten Sollwert ermittelt. Jede Bremse benötigt
von der Ausgabe des Lösebefehles bis zur vollständigen Freigabe der abgebremsten
Abteilung eine bestimmte Zeitspanne, die abhängig vom jeweiligen Bremsentyp elektrisch
und/oder mechanisch bedingt ist. Während dieser Reaktionszeit wird die Geschwindigkeit
der in der Bremse befindlichen Abteilung proportional zur gleichzeitig wirksamen,
während der Bremsenfreigabe abnehmenden Bremsverzögerung weiter vermindert. Der
durch die jeweils vorgegebene Bremsstufe und den jeweiligen Bremsentyp bedingte
Geschwindigkeitsunterschied zwischen Löse-und Auslaufgeschwindigkeit wird beim Bestimmen
des Lösezeitpunkts der Soll-Auslaufgeschwindigkeit in Form eines sogenannten Vorhaltes
zugeschlagen. Die Wahl des richtigen Vorhaltwertes ist nur näherungsweise möglich,
weil die beim Lösen der Bremse tatsächlich wirksame Bremsverzögerung nicht genau
bekannt ist.
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Verschiedene Bremssteuerverfahren gehen beim Bestimmen des Vorhaltes
von einer minimalen Bremsverzögerung aus und erhalten damit zu geringe Vorhaltwerte.
Als Folge hiervon werden die Abteilungen bis zum vollständigen Lösen der Bremse
auf zu niedrige Geschwindigkeiten abgebremst. Da sich die Bremse meist in einem
Gleisgefälle befindet werden zwar viele Abteilungen anschließend wieder so weit
beschleunigt, daß sie schließlich doch die vorbestimmte Auslaufgeschwindigkeit erreichen;
der Nachteil dieses Verfahrens ist aber, daß schlechtlaufende Abteilungen nach dem
Lösen der Bremse nicht ausreichend beschleunigt werden und damit die Bremse mit
zu geringer Geschwindigkeit verlassen;dies wiederum führt zwangsweise zur Verminderung
der Abdrückgeschwindigkeit der Abteilungen am Ablaufberg, wenn man nicht eine hohe
Rate an Falschläufern zulassen will, was wiederum zu erheblichen Nachbehandlungskosten
führen würde.
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Ein anderes Verfahren (DE-PS 2 048 335) sieht nach dem Einlauf einer
Abteilung in eine Bremse eine kurze Probebremsung vor, um aus der Geschwindigkeitsabnahme
während des folgenden Lösens der Bremse unter Berücksichtigung der jeweils in der
Bremse befindlichen Achsen auf den erforderlichen Vorhaltwert schließen zu können.
Bei diesem Verfahren wird vorausgesetzt, daß die an den Radsätzen wirksamen Bremskräfte
für all Achsen der Abteilung gleich groß sind Da diese Annahme wegen eventueller
unterschiedlichen Radbandagenbreiten und gemischter Bestückung der Abteilungen mit
Einzelachsen und Drehgestellarjedoc-h nicht zutrifft, lassen sich Bremsfehler auch
mit dieser Methode nicht vermeiden.
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Ein weiteres Verfahren (DE-OS 1 804 742) versucht, die Bremsgenauigkeit
durch eine während der Bremsdauer stetig abnehmende Bremskraft zu verbessern. Die
Bremskraft wird hierbei proportional zur Differenz zwischen der jeweiligen Ist-Geschwindigkeit
der Abteilung und der Soll-Auslaufgeschwindigkeit eingestellt. Im Idealfall ist
beim Erreichen der Soll-Auslaufgeschwindigkeit der Wert der Bremskraft so niedrig,
daß infolge der vernachlässigbaren Bremsverzögerung ein Vorhalt nicht erforderlich
ist. Auch dieses Verfahren setzt voraus, daß die tatsächliche Verzögerung einer
Abteilung in der Bremse hinreichend genau bestimmt werden kann. Dies ist in der
Praxis jedoch nicht möglich, weil für die laufende Verfolgung einer Abteilung in
der Bremse nur eine Radaranlage in betracht kommt; die von dieser Anlage gelieferten
Signale sind aber so unstetig, daß sie zur zweiten Abteilung über die Zeit nicht
verwendbar sind.
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Ein anderes Verfahren der Bremsensteuerung (DE-OS 2 246 306) orientiert
den Bremsvorgang an einer Soll-Geschwindigkeitskurve. Die gemessene Einlaufgeschwindigkeit
einer Abteilung in eine Bremse und ein aus Wagen- und Laufwegdaten berechneter Sollwert
der Auslauf- bzw. Bremsenlösegeschwindigkeit sind Anfangs-und Endpunkt des Verlaufes
einer linearen Funktionskurve des Quadrats der Geschwindigkeit über dem Bremsweg.
Nach dem Einlaufen der Abteilung in die Bremse wird die wirksame Bremsverzögerung
festgestellt und der Lösevorhalt als Produkt aus diesem Wert und der Lösezeit der
Bremse berechnet. Während des Bremsvorganges werden die Geschwindigkeit der Abteilung
und ihr jeweiliger Standort in der Bremse durch eine Meßeinrichtung, z.B. Radar,
verfolgt. Aus dem Vergleich
mit den betreffenden Werten der Soll-Geschwindigkeitskurve
werden, soweit erforderlich, nach dem Prinzip der Zweipunktregelung Steuerbefehle
zum Schließen und Lösen der Bremse abgeleitet. Bei Annäherung an den Lösezeitpunkt
wird die Bremsverzögerung erneut ermittelt und aus diesem Wert der gültige Lösevorhalt
berechnet.
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Der Geschwindigkeitsverlauf der abgebremsten Abteilungen neigt bei
diesem Verfahren zum Schwingen um die Sollwertkurve. Diese Regelunruhe wird durch
die Art der Steuerung mit nur zwei Betriebszuständen der Bremse noch verstärkt.
Als Folge können die tatsächliche Geschwindigkeit der Abteilungen zum Meßzeitpunkt
und die wirksame Bremsverzögerung nur ungenau bestimmt werden. Die Bestimmung der
jeweils wirksamen Bremsverzögerung durch eine Radarmeßeinrichtung ist - wie bereits
erwähnt - sehr ungenau. Versuche, einen aus Radarmeßwerten abgeleiteten geglätteten
Geschwindigkeitsverlauf durch Bilden von Differenzenquotienten nach der Zeit zum
Bestimmen-der Wagenverzögerung zu verwenden, scheiterten und scheitern an der Unstetigkeit
der Radarmeßwerte, die keinen für diesen Zweck ausreichend geglätteten Geschwindigkeitsverlauf
zulassen.
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Bei extremer Glättung der von der Radarmeßeinrichtung gelieferten
Geschwindigkeitswerte ließe sich zwar eine dem Verlauf der Ist-Geschwindigkeit nahe
kommende Bremsverzögerung bestimmen. Der Wert für diese Bremsverzögerung würde aber
jeweils erst nach mehreren Meßvorgängen vorliegen und damit für die Bremsensteuerung
nicht mehr aktuell sein. Eine hinreichend genaue
Bestimmung des
Lösevorhaltes ist damit nach dem Stand der Technik nicht möglich, weil die zum Lösezeitpunkt
tatsächlich wirksame Bremsverzögerung nicht bekannt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern
von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen anzugeben, das bei Verwendung einer
Radaranlage zur Bestimmung der jeweiligen Ist-Geschwindigkeit einer in der Bremse
befindlichen Abteilung eine hinreichend genaue Bestimmung der tatsächlichen Bremsverzögerung
der Abteilung in der Bremse zuläßt und so eine exakte Bestimmung des Lösezeitpunkts
der Bremse ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anwendung der folgenden
Verfahrensschritte gelöst: a) die Einlaufgeschwindigkeit einer Abteilung in eine
Bremse wird bestimmt, b) aus Ein- und Auslaufgeschwindigkeit der Abteilung wird
die in der Bremse umzusetzende kinetische Energie der Abteilung und aus dieser eine
Soll-Bremsverzögerung für die Abteilung in der Bremse und eine Soll-Bremskraft bestimmt,
c) für die die Bremse durchlaufende Abteilung werden in einem Raster Soll-Geschwindigkeiten
vorgegeben, die beginnend bei der Einlaufgeschwindigkeit der Abteilung in die Bremse
schrittweise fortgeschrieben werden unter Zugrundelegung einer achsbezogenen Soll-Bremsverzögerung,
die aus der Soll-Bremsverzögerung der Abteilung in der Bremse unter BerUcksichtigung
des Quotienten aus der Anzahl der je-
weils in der Bremse befindlichen
Wagenachsen und der Gesamtachsenzahl der Abteilung gebildet wird, d) die Soll-Geschwindigkeit
der Abteilung in der Bremse wird laufend verglichen mit ihrer Ist-Geschwindigkeit,
wobei aus der jeweiligen Abweichung von Soll- und Ist-Geschwindigkeit ein vorzeichenabhängiger
Korrekturwert für die Soll-Bremskraft der Bremse abgeleitet wird, e) mindestens
dann, wenn die Ist-Geschwindigkeit der Abteilung sich der vorgegebenen Auslaufgeschwindigkeit
nähert, wird unter Berücksichtigung der dann geltenden Bremskraft und der achsbezogenen
Soll-Bremsverzögerung ein Lösevorhalt für die Vorgabe der aktuellen Lösegeschwindigkeit
bestimmt.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das Vorhandensein der Korrekturwerte über eine vorgegebene Zeitspanne
überwacht und die Korrekturwerte werden nur dann zur Veränderung der bislang geltenden
Bremskraft herangezogen, wenn ihre Anderungstendenz über diese Zeitspanne beibehalten
wird. Durch diese Maßnahme wird eine nicht erwünschte Regelunruhe der Bremsensteuerung
vermieden werden.
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Die SoII-Bremskraft für die Vorgabe bestimmter Bremsstufen der Bremse
berechnet sich aus der Soll-Bremsverzögerung der Abteilung unter Berücksichtigung
der Masse der jeweils abzubremsenden Abteilung, wobei diese mit einem Wert zu wichten
ist, der die gegenüber Einzelachspaaren verminderte Bremswirkung der Bremse auf
Drehgestelle berücksichtigt. Diese Soll-Bremskraft soll in ihrem Wert nach oben
hin beim
Zulauf längerer Abteilungen gewichtsabhängig begrenzt
werden. Diese Maßnahme berücksichtigt in vorteilhafter Weise den Fall, daß sich
in einer Abteilung ein oder mehrere sehr leichte Fahrzeuge befinden könnten, die
bei der vorausberechneten Bremskraft, welche von einem mittleren Achsgewicht aller
Fahrzeuge der Abteilung ausgeht, ggfl. sonst aus der Bremse springen könnten.
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Für die Berechnung der Soll-Bremsverzögerung einer Abteilung in einer
Bremse wird eine wirksame Bremsenlänge berücksichtigt, die um einen Sicherheitsabschlag
unterhalb der tatsächlichen Bremsenlänge liegt. Die dadurch vorhandene verfahrensmäßig
nicht genutzte Bremsreserve stellt sicher, daß auch dann, wenn die Ist-Geschwindigkeit
einer Abteilung kurz vor dem Auslaufen der Abteilung aus der Bremse oberhalb der
vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit liegt, ein Abbremsen der Abteilung bis auf die
Lösegeschwindigkeit möglich ist.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles naher erläutert. Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile
gegenüber den bekannten Bremsensteuerverfahren sind am Ende der Beschreibung aufsummiert
worden.
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Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild für die Steuerung einer Gleisbremse
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und Figur 2 Geschwindigkeits-Zeitwegdiagramme
für die Soll- und die Ist-Geschwindigkeit einer Ablung in einer Bremse.
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Figur 1 zeigt schematisch eine Gleisbremse 1 und die zur Steuerung
dieser Gleisbremse erforderlichen Schaltmittel. Die Gleisbremse soll beispielsweise
als Talbremse ausgeführt sein, die ein Abbremsen zulaufender Abteilungen beispielsweise
auf mechanischem oder elektromechanischem Wege möglich macht. Gesteuert wird die
Bremse 1 in bekannter Weise durch einen Bremskraftregler 2, der über eine Leistungsstufe
3 auf den Antrieb 4 der Bremse einwirkt. Der Bremskraftregler 2 sorgt dafür, daß
die Bremsbalken der Bremse 1 zur Vorgabe bestimmter Bremskräfte auch tatsächlich
in die durch eine Steuervorrichtung vorgegebene Soll-Stellung gelangen. Hierzu vergleicht
er ständig die vorgegebene Soll- mit der tatsächlichen Ist-Stellung der Bremsbalken,
von denen ihm die eine, nämlich die Soll-Stellung, von einem Steller 5 angeboten
wird, während ihm die jeweilige Ist-Stellung der Bremsbalken über einen Ist-Wertgeber
6 an der Bremse zugeführt wird. Zum Lösen der Bremse erhält der Bremskraftregler
2 einen entsprechenden Lösebefehl von einer ODER-Schaltung 7.
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Der Bremse sind in bekannter Weise zwei Achszählkreise zugeordnet,
von denen der eine den Bremsabschnitt und der andere einen Vorabschnitt erfaßt.
Für die Uberwachung des Bremsabschnittes dienen vor und hinter der Bremse angeordnete
Achszählimpulsgeber 8 und 9, die auf einen gemeinsamen Zähler 10 wirken. Zum Überwachen
des Vorabschnittes dienen der Achszählimpulsgeber 8 und ein weiterer Achszählimpulsgeber
11, die ausgangsseitig auf einen Zähler 12 wirken. Sind beide Abschnitte gleichzeitig
besetzt, so steuern die Zähler 10 und 12 ein UND-Glied 13 in die Wirkstellung,
das
dann über d-ie ODER-Schaltung 7 den Lösebefehl an den Bremskraftregler gibt. Durch
dieses Zusammenwirken der beiden Achszählkreise wird erreicht, daß dann wenn eine
nachlaufende Abteilung einer noch gebremsten Abteilung gefährliäh nahekommt, die
gebremste Abteilung unverzüglich freigegeben wird, damit der Bremsabschnitt geräumt
werden kann, bevor die nachlaufende Abteilung diesen erreicht hat.
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Die vor dem eigentlichen Verteilvorgang auf den Ablaufberg zulaufenden
Abteilungen passieren auf ihrem Weg dorthin einen nicht dargestellten Gewichtsgeber,
der ein der jeweiligen Achslast der über ihn hinweglaufenden Wagenachsen entsprechendes
Ausgangssignal auf einen Gewichtsmesser 15 schaltet. Die gemessenen Achsgewichte
werden in einem Umformer 16 aufsummiert.
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Dieser Umformer ist so aufgebaut, daß er mindestens so viele Meßwerte
verarbeiten kann wie maximal Achsen in einer geschlossenen Abteilung vorhanden sein
können. Unter Verwendung der ihm von einer Steuerstelle mitgeteilten Anzahl Y der
zu einem Ablauf gehörenden Wagenachsen stellt der Umformer 16 an seinem Ausgang
einen dem mittleren Achsgewicht der jeweils auf die Bremse zulaufenden bzw. in ihr
behandelten Abteilung entsprechenden Wert zur VerfUgung. Es ist aber auch möglich,
dem Umformer von der Steuerstelle her nicht nur die Gesamtachsenzahl, sondern auch
das Gewicht der Abteilung bzw. das mittlere Achsgewicht der Abteilung mitzuteilen;
diese Angaben könnten z.B. einer Zugzerlegeliste entnommen werden. Ausgangsseitig
wirksam geschaltet wird der Umformer durch das Ausgangssignal einer ODER-Schaltung
17, die ihrerseits durch
den Achszählimpulsgeber 8 bzw. einen weiteren
Achzählimpulsgeber 18 zu beaufschlagen ist. Die erste Achse einer auf die Bremse
zulaufenden Abteilung ruft das für die Abteilung gespeicherte mittlere Achsgewicht
durch Betätigen des Achszählimpulsgebers 18 ab. Das Ausgangs signal dieses Impulsgebers
gelangt auf den einen Eingang eines nachgeschalteten Sperrgliedes 19, dessen Sperreingang
so lange potentialfrei ist als der Zähler 10 den Bremsabschnitt der Bremse freimeldeto
Alle weiteren Achsen der auf die Bremse zulaufenden Abteilung rufen das zugeordnete
Achsgewicht beim Passieren des Schienenkontaktes 8 ab. Zu diesem Zweck wirkt das
Ausgangssignal des Schienenkontaktes 8 nicht nur auf den Auszähleingang des Zählers
12, sondern auch auf den einen Eingang eines nachgeschalteten UND-Gliedes 20; dieses
UNDGlied wird durch die Signale des Achszählimpulsgebers 8°durchlässig geschaltet
wenn der Bremsabschnitt der Bremse besetzt gemeldet ist. Dies ist der Fall wenn
die erste Achse der Abteilung den Bremsabschnitt besetzt und die zweite, dritte,
vierte usw. Achse einer Abteilung auf die Bremse zuläuft.
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Das mittlere Achsgewicht für eine auf die Bremse zulaufende Abteilung
wird über den Achszählimpulsgeber 18 möglichst frühzeitig aus dem Umformer 16 abgerufen,
damit die Bremse 1 vor dem Einlaufen der ersten Achse dieser Abteilung aus ihrer
Grundstellung in eine vorgegebene Bremsposition gesteuert werden kann. Hierzu ist
der Ausgang des Umformers 16 auf den einen Eingang eines Bremsstufengebers 21 geführt.
In diesem Bremsstufengeber wird die jeweils vorzugebende Soll-Bremskraft der Bremse
ermittelt und unter Maßgabe bremsenspezifischer Daten in eine Soll-Bremsstufe umgesetzt.
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Der Bremsstufengeber 21 benötigt Hierzu u.a. Angaben über die Soll-Bremsverzögerung
der in der Bremse abzubremsenden Abteilung. Diese Soll-Bremsverzögerung berechnet
sich nach der Formel
Hierin ist bs die Soll-Bremsverzögerung der Abteilung, Vein die Einlaufgeschwindigkeit
der Abteilung in die Bremse, Vaus die Soll-Auslaufgeschwindigkeit der Abteilung
aus der Bremse, LBr die Länge der Bremse und w ein Sicherheitsabschlag auf die Bremsenlänge,
auf den später noch naher eingegangen wird.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen worden, daß
sich die zu steuernde Gleisbremse vor dem Einlaufen einer Abteilung in ihrer Grundstellung
befindet, in der die Bremsbalken die Durchfahrrinne der Bremse freigeben. Wegen
der relativ langsamen Reaktion von Gleisbremsen auf Steuerbefehle ist es bei derartig
gesteuerten Bremsen erforderlich, mindestens den Steuerbefehl für das Wirksamschalten
der Bremsen frühzeitig, nämlich beim Befahren des Schienenkontaktes 18, auszugeben.
Es ist klar, daß zu diesem Zeitpunkt die tatsächliche Einlaufgeschwindigkeit einer
sich der Bremse nähernden Abteilung in die Bremse noch nicht bekannt ist, sondern
lediglich vorausbestimmt werden kann. Dies geschieht zweckmäßigerweise dadurch,
daß die Laufgeschwindigkeit und das Laufvermögen einer sich der Bremse nähernden
Abteilung frühzeitig gemessen werden und daß aus diesen Daten, der Vorrückgeschwindigkeit
der Abteilung sowie den bekannten Laufwegwiderständen bis zur Gleisbremse die vor-
aussichtliche
Einlaufgeschwindlgkeit der Abteilung in die Bremse errechnet wird. Dieser Wert kann
bedarfsweise noch durch Korrekturgrößen modiflzier-t werden, deren Größe sich aus
dem praktischen Betrieb der jeweiligen Rangieranlage ergeben.
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Bei solchen Gleisbremsen, bef denen die Bremsbalken vor jedem Bremsvorgang
eine Mittelstellung einnehmen, aus der sie zum Bremsen mit definierter Bremskraft
in die eine oder andere Richtung verstellt werden, sind die Reaktionszeiten der
Bremse zum Erzielen der jeweiligen Bremswirkung sehr viel kurzer als bei dem angenommenen
Ausführungsbeispiel. Bei derartigen Bremsen kann es genügen, die Bremskraftberechnung
erst kurz vor Einlauf der Abteilung in die Bremse durchzuführen.
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Dies hat den Vorteil, daß anstelle einer vorausberechneten Einlaufgeschwindigkeit
einer Abteilung in die Bremse für die Berechnung der Soll-Bremsverzögerung der Abteilung
von der tatsächlichen Einlaufgeschwindigkeit der Abteilung in die Bremse ausgegangen
werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich auch auf derartige
Gleisbremsen mit Erfolg anwendbar.
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In Figur 1 ist vereinfachend angenommen, daß eine beliebige Recheneinrichtung
22 für jede sich der Bremse 1 nähernde Abteilung eine Einlaufgeschwindigkeit Vein
vorausbestimmt und hieraus unter Berücksichtigung von Fahrzeug- und Laufwegdaten
eine zugeordnete Auslaufgeschwindigkeit Vaus errechnet. Diese Auslaufgeschwindigkeit,
die von Abteilung zu Abteilung unterschiedlich sein kann, wird von der nicht näher
erläuterten Recheneinrichtung 22 einem Geschwindigkeitsspeicher 23
angeboten
und dort abgespeichert bis die Recheneinrichtung die Auslaufgeschwindigkeit für
die nächste über die Bremse laufende Abteilung bestimmt hat; die vorausbestimmte
bzw. gemessene Einlaufgeschwindigkeit der betreffenden Abteilung in die Bremse wird
ebenfalls in einem Geschwindigkeitsspeicher 24 gespeichert. Die Ausgänge der Geschwindigkeitsspeicher
23 und 24 für die Einlaufgeschwindigkeit und die Soll-Auslaufgeschwindigkeit einer
sich der Bremse nähernden Abteilung gelangen auf einen Funktionsgeber 25, dem als
dritte Eingangsgröße das Ausgangssignal eines Bremslängengebers 26 zugeführt wird.
Dieser Bremslängengeber 26 berücksichtigt bei der Vorgabe der zu berücksichtigenden
Bremsenlänge den bereits angefuhrten Sicherheitsabschlag auf die Bremsenlänge.
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Aus den drei ihm zugeführten Größen bestimmt der Funktionsgeber 25
nach der angegebenen Formel die in der Bremse auf die Abteilung wirkende Soll-Bremsverzögerung
bs. Diese Soll-Bremsverzögerung wird als eine der Bestimmungsgrößen dem Bremsstufengeber
21 zugeführt, der aus ihr und aus weiteren Größen eine Soll-Bremskraft ableitet
und diese in eine Soll-Bremsstufe umsetzt. Dabei berechnet sich die Soll-Bremskraft
nach der Formel:
Hierin stellt BK die Soll-Bremskraft dar; bs ist die zuvor bestimmte Soll-Bremsverzögerung
der Abteilung in der Bremse; der übrige Ausdruck kennzeichnet die Masse der abzubremsenden
Abteilung. Diese Masse wird bestimmt
durch die Gesamtachsenzahl
Y der Abteilung, multipliziert mit dem mittleren Achsgewicht MAGA, dividiert durch
eine reduzierte Erdbeschleunigung g'. Diese Reduktion der Erdbeschleunigung berücksichtigt
den Anteil der rotierenden Massen an der Gesamtmasse der abzubremsenden Abteilung;
je nach dem Ladezustand der Abteilung liegt der Wert der reduzierten Erdbeschleunigung
zwischen 8,9 und 9,6 m/s2. Der Quotient aus Y und WAX berücksichtigt das Bremsverhalten
von Drehgestellwagen in der Bremse. Hierbei gilt die Annahme, daß die durch eine
bestimmte Bremskraft auf Drehgestelle ausgeübte Bremswirkung stets niedriger ist
als die Bremswirkung auf zwei Einzelachsen; aus diesem Grunde ist die jeweils vorzugebende
Bremskraft zur Erzielung der gewünschten Bremswirkung beim Passieren von Drehgestellen
vorübergehend anzuheben. Der Zusammenhang zwischen Y und WAX ist durch Erfahrungswerte
vorgegeben und wird durch den Bremsstufengeber 21 bei der Bestimmung der Soll-Bremskraft
und der Umsetzung in eine Bremsstufe durch Abrufen der entsprechenden Werte aus
einem Speicher 27 berücksichtigt.
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Für die Berechnung der voreingestellten Soll-Bremskraft war von einer
mittleren Achslast der zu bremsenden Abteilung ausgegangen worden. Innerhalb einer
längeren Abteilung können sich aber sehr wohl Fahrzeuge befinden, die sehr viel
leichter sind als angenommen. Diese Fahrzeuge könnten bei Vorgabe einer hohen Bremskraft
aus der Bremse springen und damit den Ablaufvorgang empfindlich stören. Dies berücksichtigt
die Erfindung durch eine achslastabhängige Begrenzung der Bremskraft. Die achslastabhängige
Begrenzung der Bremskraft wird in Figur 1 durch einen Gewichtsgeber 38 mit einem
im Steuerkreis des Bremskraftreglers gelegenen Steller 39 herbeigeführt.
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Eine in die Bremse einlaufende Abteilung wird in der Bremse zunächst
unter Maßgabe der durch den Bremsstufengeber eingestellten Bremsstufe gebremst,
wobei davon auszugehen ist, daß die Bremswirkung auf die Abteilung um so größer
ist, je mehr Achsen der Abteilung sich in der Bremse befinden. Unter Berücksichtigung
der Achszahl der in der Bremse befindlichen Wagenachsen läßt sich für jede die Bremse
durchlaufende Abteilung eine Soll-Geschwindigkeit vorausbestimmen, die einsetzt
bei der vorausberechneten bzw. gemessenen Einlaufgeschwindigkeit und die schrittweise
bis zur Lösegeschwindigkeit fortgeschrieben werden kann. Diese Soll-Geschwindigkeit
berechnet sich nach der Formel V5011 (t2) = Vsoll (t1) + bsa Hierin sind V5011 (t2)
und V5011 (t1) die Soll-Geschwindigkeiten der Abteilung zu dicht aufeinanderfolgenden
Zeitpunkten t1 und t2, A t die Zeitspanne zwischen tl und t2 und bsa die auf die
Abteilung in dieser Zeitspanne einwirkende Soll-Bremsverzögerung. Diese bei der
Bestimmung der jeweils geltenden Soll-Geschwindigkeit zu berücksichtigende Soll-Bremsverzögerung
ergibt sich aus der Soll-Bremsverzögerung bs durch Multiplikation mit dem Quotienten
aus der Anzahl X der tatsächlich in der Bremse behandelten Wagenachsen und der Gesamtachsenzahl
Y der betreffenden Abteilung. Die auf eine gebremste Abteilung jeweils wirkende
Soll-Bremsverzögerung ist nachfolgend als achsbezogene Soll-Bremsverzögerung bezeichnet.
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Für die Behandlung einzeln laufender Drehgestellwagen wird die Gesamtachsenzahl
einer Abteilung gleich der Anzahl ihrer Drehgestelle gesetzt; diese Vorgabe
berücksichtigt
in vorteilhafter Weise die beim Abbremsen von Drehgestellen auftretende Beobachtung,
daß die auf eine solche Abteilung ausgeübte Bremswirkung nahezu unabhängig ist von
der Anzahl der tatsächlich in der Bremse behandelten Wagenachsen eines Drehgestelles,
sondern im wesentlichen davon abhängt, ob ein oder beide Drehgestelle von der Bremse
erfaßt werden.
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Für die Bestimmung der Soll-Geschwindigkeit der Abteilung in der Bremse
dient ein Sollwertgeber 14, der vor Einlauf einer Abteilung auf den Wert der Einlaufgeschwindigkeit
der Abteilung in die Bremse voreingestellt wird.
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Hierzu kann entweder der von der Recheneinrichtung 22 vorausbestimmte
und im Geschwindigkeitsspeicher 24 abgespeicherte Geschwindigkeitswert herangezogen
werden oder der von der Radarmeßeinrichtung 28 tatsächlich gemessene Wert der Einlaufgeschwindigkeit
einer Abteilung in die Bremse. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist von der
letztgenannten Möglichkeit Gebrauch gemacht worden. Beim Einlaufen der ersten Achse
einer Abteilung in die Bremse schaltet ein Sperrglied 29 durch, das den Ausgang
des Zählers 10 mit dem Ausgang des Impulsgebers 8 verknüpft, und steuert damit einen
Schalter 30 durch, über den der Wert der tatsächlichen Einlaufgeschwindigkeit auf
den Sollwertgeber 14 geschaltet wird.
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Dieser Wert wird während des Bremsvorganges unter Zugrundelegung der
jeweils geltenden achsbezogenen Soll-Bremsverzbgerung bsa laufend fortgeschrieben.
Der eine der zur Bestimmung der Soll-Geschwindigkeit erforderlichen Werte, nämlich
die Anzahl X der tatsächlich
in der Bremse befindlichen Achsen,
kann vom Zähler 10 abgegriffen werden, der andere, die Gesamtachsenzahi Y der Abteilung,
entweder gezählt oder einer Zugzerlegeliste entnommen werden. Der Quotient aus den
Werten X und Y ist an einem Geber 31 abgreifbar und modifiziert über einen Steller
38 die vom Funktionsgeber 25 dem Sollwertgeber 14 zugeführte Größe der Soll-Bremsverzögerung
b der Abteilung.
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Die unter Berücksichtigung der Einlaufgeschwindigkeit und der jeweils
zu berücksichtigenden achsbezogenen Soll-Bremsverzögerung für jeden Zeitpunkt in
einem vorgegebenen Zeit- oder Wegraster ermittelte Soll-Geschwindigkeit V5011 wird
dem einen Eingang eines Vergleichers 32 zugeführt, dessen anderer Eingang durch
die Ausgangssignale einer Radarmeßeinrichtung 28 beaufschlag ist. Dabei ist dem
Radarmeßgerät 28 ein Plausibilitätsblock 33 nachgeschaltet, in dem aus den jeweils
zuletzt ermittelten Meßwerten der Ist-Geschwindigkeit der Abteilung die im folgenden
Meßzyklus jeweils zu erwartende Ist-Geschwindigkeit vorausbestimmt und mit der tatsächlich
gemessenen Ist-Geschwindigkeit verglichen wird. Bei Abweichung der tatsächlich gemessenen
Ist-Geschwindigkeit von der vorausberechneten Geschwindigkeit wird mindestens dann,
wenn der gemessene Wert von dem vorausberechneten Wert extrem stark abweicht, der
jeweils vorausberechnete Wert als richtig anerkannt und dem Vergleicher 32 zugeführt.
Der Vergleicher stellt an seinem Ausgang laufend ein der Jeweiligen Abweichung von
Soll- und Ist-Geschwindigkeit entsprechendes Aussgangssignal zur Verfügung.
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Dieses Ausgangs signal des Vergleichers wird in einem nachgeschalteten
Umsetzer 34 in einem Bremsstufenkor-
rekturwert 6 BST umgesetzt,
der die aus der Soll-Bremsverzögerung berechnete voreingestellte Soll-Bremskraft
über einen Steller 5 modifiziert. In der Bremse ändert sich daraufhin die auf die
jeweils behandelte Abteilung ausgeübte Bremswirkung in der Weise, daß die Abweichung
von Ist- und Soll-Geschwindigkeit verringert wird. Der Vergleicher vergleicht laufend
die ihm von der Radarmeßanlage zugeführten Werte der Ist-Geschwindigkeit mit den
jeweils geltenden Werten der Soll-Geschwindigkeit und steuert über sein Ausgangssignal
den Umsetzer, der seinerseits eine weitere Modifizierung der voreingestellten Soll-Bremskraft
in die eine oder andere Richtung vornimmt. Die vom Umsetzer vorgegebenen Korrekturwerte
für die Soll-Bremskraft beziehen sich stets auf die voreingestellte Soll-Bremskraft,
nicht auf eine bereits korrigierte Bremskraft. Auf diese für die Erfindung wesentliche
Vorgabe wird später noch näher eingegangen.
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Bei sehr starker Abweichung von Soll- und Ist-Geschwindigkeit gibt
der Umsetzer 34 auch einen entsprechend hohen Korrekturwert d BST aus; wenn dieser
Korrekturwert so hoch ist, daß er eine Bremskraftänderung oberhalb eines vorgebbaren
Wertes bewirken würde, z.B. die durch eine Bremsstufe bewirkte Bremskraftänderung,
dann soll diese Bremskraftänderung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
in mehreren Schritten mit definierter Bremskraftänderung realisiert werden. Diese
Maßnahme führt zu Regelberuhigung gegenüber einer schlagartigen Bremskraftänderung
über mehrere Bremsstufen.
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Eine Beruhigung des Regelvorganges wird auch dadurch erreicht, daß
der Umsetzer (bzw. der Vergleicher) nur dann Ausgangspotential abgibt, wenn die
ihm zugefUhrten Werte über eine bestimmte Mindestzeit anliegen.
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Bei einigen Rangieranlagen kann es vorkommen, daß durch die vorgenannten
Maßnahmen die für eine optimale Regelung benötigte Regelruhe noch nicht erreicht
bar ist, beispielsweise weil die Radarmeßsignale zu unstetig sind. Für derartige
Anlagen schlägt die Erfindung vor, die gebildeten Korrekturwerte nur dann wirksam
werden zu lassen bzw. nur dann zu bilden, wenn die Anderungstendenz der Abweichung
von Ist- und Soll-Geschwindigkeit über eine bestimmte Mindestzeit bestehen bleibt.
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Dadurch, daß die vom Umsetzer gebildeten Bremskraftkorrekturwerte
stets die jeweils vorausberechnete Soll-Bremsstufe und nicht die jeweils wirksame
Bremsstufe modifizieren, ist in den meisten Fällen eine Überdeckung von Soll- und
Ist-Geschwindigkeit auch am Ende des Regelvorganges nicht erreichbar. Vielmehr tritt
in aller Regel der (auch in Figur 2 angenommene) Fall ein, daß Soll- und Ist-Geschwindigkeit
am Ende des Regelvorganges lediglich angenähert parallel zueinander verlaufen. Das
gegenseitige Uberdecken von Soll- und Ist-Geschwindigkeit ist nach der der Erfindung
zugrundeliegenden Erkenntnis für eine optimale Bremsensteuerung nämlich gar nicht
erforderlich, weil die einzig wichtige Größe die jeweils geltende Lösegeschwindigkeit
ist. Wichtig für eine optimale Bremsensteuerung ist es daher zu wissen, welche Bremsverzögerung
jeweils auf eine Abteilung wirkt und welche Bremsstufe zum Lösezeitpunkt eingestellt
ist, denn aus diesen Größen läßt sich der jeweils geltende Lösevorhalt und damit
die Lösegeschwindigkeit beliebig genau bestimmen. Die tatsächliche Bremsverzögerung
einer Abteilung in einer Bremse stimmt bei annähernd
gleichbleibendem
Abstand zwischen Soll- und Ist-Geschwindigkeit mit der für die Berechnung der jeweils
geltenden Soll-Geschwindigkeit berücksichtigten Soll-Bremsverzögerung überein; diese
Bremsverzögerung ist aber bekannt, da sie Bestimmungsgröße für die Vorgabe der Soll-Geschwindigkeit
ist.
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Der Umstand, daß das erfindungsgemäße Bremsensteuerverfahren auf eine
Uberdeckung von Soll- und Ist-Geschwindigkeit verzichtet, führt in vorteilhafter
Weise zu einer weiteren Beruhigung des Regelvorganges, weil die durch die im Laufe
des Bremsvorganges vorgegebenen zu großen oder zu kleinen Bremskräfte bewirkten
Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Soll- und Ist-Geschwindigkeit verfahrensmäßig
nicht ausgeregelt zu werden brauchen.
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Bei der Realisierung der erfindungsgemäßen Lehre kommt es in erster
Linie nicht darauf an, nach welcher Formel eine Soll-Geschwindigkeit vorgegeben
wird - auch wenn man sich dabei an den jeweils zu erwartenden Geschwindigkeitsverlauf
einer Abteilung in einer Bremse nach Möglichkeit anpassen wird; wichtiger ist die
Erkenntnis, daß die zur Vorgabe einer Soll-Geschwindigkeit mindestens in Grenzen
beliebig vorgebbare Soll-Bremsverzögerung die Ist-Bremsverzögerung der Abteilung
bildet, sobald es gelungen ist, die Ist-Geschwindigkeit einer Abteilung mehr oder
weniger zeitversetzt an den Soll-Geschwindigkeitsverlauf anzupassen.
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Weil es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Hauptsache nicht
auf eine Angleichung der Absolutwerte von Soll- und Ist-Geschwindigkeit ankommt,
sondern darauf, die Kennlinien für diese Geschwindig-
keiten mindestens
zum Lösezeitpunktes der Bremse etwa parallel verlaufen zu lassen, kann es gelegentlich
vorkommen, daß die Ist-Geschwindigkeit einer Abteilung innerhalb dieses Bereiches
über der zugeordneten Soll-Geschwindigkeit liegen. Wäre die gesamte wirksame Länge
einer Bremse für die Berechnung der Soll-Bremsverzögerung einer Abteilung mit einem
derartigen Fahrverhalten berücksichtigt worden, so könnte man zwar stets exakt den
jeweils geltenden Lösevorhalt der Bremse ermitteln, die Abteilung würde die Bremse
aber dennoch mit einer zu hohen Auslaufgeschwindigkeit verlassen, weil sie garnicht
bis auf die Lösegeschwindigkeit abgebremst worden wäre. Um dies zu vermeiden, war
bei der Berechnung der Soll-Bremsverzögerung der Abteilung ein Sicherheitsabschlag
auf die wirksame Bremsenlänge berücksichtigt worden, der nun zur Anschlußbremsung
der Abteilung bis auf die Lösegeschwindigkeit zur Verfügung steht. Der berUcksichtigte
Sicherheitsabschlag auf die wirksame Bremsenlange kompensiert damit eine bei jedem
Ablauf mögliche, gegenüber der vorausberechneten Soll-Geschwindigkeit zu hohe Ist-Geschwindigkeit
der Abteilung in der Bremse.
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Nach einem ein- oder mehrmaligen Korrigieren der voreingestellten
Bremskraft der Bremse sind die zu vergleichenden Geschwindigkeiten einander - wenn
auch zeitversetzt - angeglichen, so daß die Annahme gilt, daß die augenblicklich
auf die Abteilung wirkende tatsächliche Bremsverzögerung ebensogroß ist wie die
für die Berechnung der zu diesem Zeitpunkt geltenden Soll-Geschwindigkeit berücksichtigte
achsbezogene Soll-Bremsverzögerung. Einer exakten Bestimmung des dann geltenden
Lösevorhaltes der Bremse steht nichts mehr im Wege.
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In Figur 1 wird der jeweils zu berücksichtigende Vorhalt durch einen
Vorhaltgeber 35 ermittelt, dem einerseits vom Steller 5 her die jeweils wirksame
Bremsstufe und andererseits vom Funktionsgeber 25 her die auf die in der Bremse
befindlichen Achsen bezogene Soll-Bremsverzögerung der Abteilung zugeführt ist.
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Der vom Vorhaltgeber 35 ermittelte Vorhalt wird in einer Addierstufe
36 zu der vorausberechneten Soll-Auslaufgeschwindigkeit der Abteilung aus der Bremse
addiert und einem Vergleicher 37 zugeführt, In diesem Vergleicher wird die um den
jeweils ermittelten Vorhalt vergrößerte Soll-Auslaufgeschwindigkeit der Abteilung
mit der tatsächlich gemessenen Ist-Geschwindigkeit der Abteilung verglichen. Unterschreitet
die Ist-Geschwindigkeit die aus Soll-Auslaufge schwindigkeit und Vorhalt gegebene
Lösegeschwindigkeit VL der Bremse, so wird über die ODER-Schaltung 7 der Lösebefehl
für die Bremse an den Bremskraftregler 2 ausgegeben. Der Bremskraftregler steuert
die Bremsbalken der Bremse daraufhin in ihre vorgegebene Ausgangsstellung.
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Um rechtzeitig auf den Bremskraftregler 2 einwirken zu können, ist
es wünschenswert, Soll- und Ist-Geschwindigkeit einer Abteilung periodisch in möglichst
kurzen Zeitabstan'den zu ermitteln und miteinander zu vergleichen. Ein praktisches
Zeitmaß könnte beispielsweise in der Größenordnung von 50 m s liegen.
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In Figur 2 sind Geschwindigkeits-Zeitdiagramme für ein in einer Bremse
behandeltes zweiachsiges Fahrzeug dargestellt wie sie sich im tatsächlichen Betrieb
ergeben können. Die eine Geschwindigkeit ist die Soll-Geschwindigkeit V,,11 wie
sie vom Sollwertgeber 28
vorgegeben wird, die andere ist die vom
Radarmeßgerät 28 gelieferte, bereits geglättete Ist-Geschwindigkeit Vist der Abteilung.
Unterhalb dieser Diagramme sind übereinander die vom Bremsstufengeber 21 jeweils
eingestellte Bremsstufe BST und die Anzahl X der in der Bremse befindlichen Achsen
der Abteilung aufgetragen.
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In die Geschwindigkeits-Zeitdiagramme sind ferner die vorausberechnete
Soll-Auslaufgeschwindigkeit Vaus und die jeweils geltende Lösegeschwindigkeit VL
eingetragen, von denen die letztere durch Addition des jeweils geltenden Lösevorhalts
zur Soll-Auslaufgeschwindigkeit Vaus gebildet wird.
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Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die
Steuerung einer Richtungsgleisbremse, in der die einlaufenden Abteilungen auf eine
Auslaufgeschwindigkeit von etwa 1,8 m/s abgebremst werden sollen. Die im Beispiel
betrachtete Abteilung erreicht die Bremse mit etwas weniger als 4 m/s. Aus der in
der Bremse umzusetzenden kinetischen Energie wird (durch den Funktionsgeber 25)
die im Mittel wirkende Soll-Bremsverzögerung bs der Abteilung bestimmt, die nach
Wichtung mit dem Quotienten aus in der Bremse befindlichen Wagenachsen (X) und Gesamtsachsenzahl
(y) der Abteilung (im Steller 38) umgesetzt wird in die jeweils wirksame achsbezogene
Bremsverzögerung bSa, die zur Vorgabe der jeweiligen Soll-Geschwindigkeit V5011
(durch den Funktionsgeber 14) benötigt wird. Ausgangspunkt des Soll-Geschwindigkeitsverlaufs
der Abteilung ist deren Einlaufgeschwindigkeit Vein in die Bremse.
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Durch schrittweises Vermindern dieses Wertes unter BerUcksichtigung
der angreifenden Soll-Bremsverzögerung b sa wird die jeweils geltende Soll-Geschwindigkeit
V5011 fortgeschrieben; es bildet sich die in Figur 2 dargestellte Treppenkurve.
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Aus der vorausberechneten Soll-Bremsverzögerung der Abteilung in der
Bremse und dem mittleren Achsgewicht der Abteilung ermittelt der Bremsstufengeber
21 unter Berücksichtigung eventueller Drehgestellkriterien die auf jede Achse wirkende
Soll-Bremskraft und setzt diese um in eine bremsenspezifische Bremsstufe BST, wobei
diese ggfl. achsgewichtsabhängig zu begrenzen ist. Im Beispiel ist angenommen, daß
zum Abbremsen der einlaufenden Abteilung zunächst die Bremsstufe "9" vorgegeben
wurde. Im Idealfall wäre der gesamte Bremsvorgang mit dieser Bremsstufe verlaufen;
infolge unterschiedlicher Bandagenbreiten oder unterschiedlicher Bremseigenschaften
der Wagenräder, die bei der Vorgabe der Soll-Bremskraft nicht berücksichtigt werden
konnten, konnte eine Angleichung der Ist-Geschwindigkeit an die Soll-Geschwindigkeit
zunächst nicht erreicht werden. Die Messung der Ist-Geschwindigkeit der Abteilung
zeigte,daß die vorgewählte Bremsstufe offensichtlich zu groß war, denn die Abweichung
von Soll- und Ist-Geschwindigkeit wurde immer größer; es erfolgte daraufhin, nachdem
die Tendenz der Abweichung über eine vorgegebene Zeitspanne von etwa 0,3 s beibehalten
wurde, eine Bremsstufenkorrektur auf die folgende Bremsstufe "8".
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Auch diese Bremsstufe wurde als zu stark erkannt und so erfolgte nach
einer weiteren Bremszeit von etwa 0,5 s die Korrektur auf die Bremsstufe 7 und wenig
später auf die Bremsstufe "6tut. Bei dieser Bremsstufe war zunächst ein Parallellaufen
von Soll- und Ist-Geschwindigkeit erkennbar, d.h. die für die Ermittlung der in
diesem Geschwindigkeitsbereich geltenden Soll-Geschwindigkeit angenommene achsbezogenen
Bremsverzögerung (bsa) stimmte mit der tatsächlichen Bremsverzögerung der Abteilung
in der Bremse überein. Beim
Einlaufen der zweiten Achse der Abteilung
in die Bremse änderte sich sprunghaft die vorausbestimmte Soll-Geschwindigkeit des
Fahrzeugs. Hierdurch wurde die Parallelität der Geschwindigkeitsverläufe wieder
aufgehoben; die Änderungstendenz war - anders als beim Einlaufen der Abteilung in
die Bremse - so gerichtet, daß die beiden Geschwindigkeitsverläufe sich aufeinander
zu bewegten, d.h. die tatsächliche Bremsverzögerung der Abteilung in der Bremse
war weniger stark als die für die Bildung der Soll-Geschwindigkeit berücksichtigte
achsbezogene Bremsverzögerung. Dies führte dazu, daß die Bremskraft nach etwa 2s
Verweildauer der Abteilung in der Bremse wieder heraufgesetzt wurde auf die Bremsstufe
7. Bei dieser Bremsstufe war wieder eine weitgehende Parallelität der beiden Geschwindigkeitsverläufe
zu erkennen; eine Bremskraftkorrektur war nicht nötig, weil die für die Vorgabe
der Soll-Geschwindigkeit berücksichtigte achsbezogene Bremsverzögerung mit der tatsächlichen
Bremsverzögerung weitgehend ttbereinstimmte.
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Nach etwa 3,5 s Bremszeit unterschritt die Ist-Geschwindigkeit Vist
der Abteilung die zu diesem Zeitpunkt geltende Lösegeschwindigkeit VL, die sich
durch Addition des jeweils geltenden Vorhaltes zur Soll-Auslaufgeschwindigkeit ergibt
und die Bremse wurde geöffnet. Das Schaubild zeigt, daß die Abtelung die Bremse
mit einer nur ganz geringfügig von der vorgegebenen Soll-Auslaufgeschwindigkeit
abweichenden Ist-Geschwindigkeit verläßt.
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Bei dem in Figur 2 angenommenen Ausführungsbeispiel ist die Erfindung
an Hand der Steuerung einer Richtungsgleisbremse erläutert worden. Die Erfindung
ist
in gleicher Weise auch anwendbar für die Steuerung beliebiger
anderer Bremsen, vgl. Figur 1, und zwar unabhängig davon, ob dies Einzelbremsen
oder mehrere aneinandergrenzende Einzelbremsen sind.
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Dort wo die Bremsen in einem starken Gefälle liegen, kann es vorkommen,
daß Abteilungen nach einem ersten Lösen der Bremsen so stark beschleunigen, daß
sie nachgebremst werden müssen. In diesem Falle wird in vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung die letzte vor dem Lösen der Bremse wirksame Bremsstufe, ggfl.
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um eine Bremsstufe erhöht, wirksam. Hierdurch wird die zu schnelle
Abteilung durch leichtes Verzögern wieder so weit gebremst daß die durch das vorübergehende
Beschleunigen der Abteilung bewirkte Uberschreiten der Soll-Auslaufgeschwindigkeit
wieder rück gängig gemacht wird. Unter Berücksichtigung des jeweils geltenden Vorhaltes
kann die Bremse dann so rechtzeitig wieder geöffnet werden, daß die Abteilung mit
der vorgesehenen Auslaufgeschwindigkeit aus der Bremse auslaufen kann.
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Das vorstehend näher erläuterte Verfahren zur Bremsensteuerung in
Eisenbahnrangieranlagen gestattet ein hochgenaues Bremsen der zulauf enden Abteilungen,
weil es eine exakte Bestimmung der jeweils wirksamen Bremsverzögerung möglich macht,
die ihrerseits für die genaue Vorgabe der Lösevorhalte ausschlaggebend ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren macht aber nicht nur eine optimale
Steuerung von Gleisbremsen möglich, sondern es führt auch dazu, daß die verwendeten
Bremsen einem geringeren Verschleiß unterliegen als bei anderen Steuerverfahren.
Dies liegt daran, daß die Bremsen
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
über ihre gesamte Länge einigermaßen gleichmäßig ausgenutzt und damit auch gleichmäßig
verschlissen werden. Ein weiterer Vorteil, den die Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit sich bringt, liegt darin, daß die im Rangierbetrieb häufig auftretenden
unangenehm lauten Bremsgeräusche wegen der gleichmäßigen Aufteilung des Bremsvorganges
über die gesamte Bremsenlänge weitestgehend vermieden werden. Dies kann dazu führen,
daß Rangieranlagen nunmehr nicht mehr unbedingt an der Peripherie von Städten, sondern
möglicherweise auch innerhalb von Ballungsgebieten ohne Geräuschbelästigung der
Anwohner betrieben werden können.
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