DE2910511C2 - Einrichtung zum Steuern von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen - Google Patents

Description

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7. Einrichtung nach Anspruch 1,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der zur Ermittlung der Soll-Bremsbacke (BK) zu berücksichtigenden Masse der abzubremsenden Abteilung aus dem Gewicht der Abteilung (Y - MAGA) unter Berücksichtigung einer reduzierten Erdbeschleunigung (g¹) bestimmt ist

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der reduzierten Erdbeschleunigung (g¹) durch die Erdbeschleunigung, gewichtet mit einem vom Verhältnis der ruhenden Fahrzeugmasse der Abteilung zur rotierenden Fahrzeugmasse der Abteilung abhängigen Faktor bestimmt ist

9. Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ermittlung der Soll-Bremskraft ein Wert (Wax~¹) einbezogen ist, der für einzeln laufende Drehgestelle die gegenüber Einzelachspaaren verminderte Bremswirkung der Bremse auf Drehgestelle berücksichtigt

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Geschwindigkeit der Abteilung durch eine Radarmessung bestimmt wird, wobei die Meßwerte der Ist-Geschwindigkeit der Abteilung einer Plausibilitätskontrolle unterzogen werden.

11. Einrichtung nach Anspruch ΙΟ, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gemessenen Werten der Ist-Geschwindigkeit der Abteilung der im Anschluß daran zu erwartende Meßwert vorausberechnet und bei Abweichung-des tatsächlich gemessenen Wertes von dem vorausberechneten Wert der vorausberechnete Wert als Meßwert für die Ist-Geschwindigkeit gewertet wird.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die während der Behandlung einer Abteilung in der Bremse für diese Abteilung geltenden Soll-Geschwindigkeiten (V_soii) aus der jeweiligen Einlaufgeschwindigkeit (V„„) der Abteilung in die Bremse durch Fortschreiben dieser Einlaufgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Soll-Bremsverzögerung (b_s) und der von der Bremse jeweils erfaßten Anzahl (X) von Fahrzeugachsen ermittelbar sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Soll-Geschwindigkeit einzeln laufender Drehgestellwagen als Wert für die zur Ermittlung der achsbezogenen Soll-Bremsverzögerung zu berücksichtigende Gesamtachsenzahl der Abteilung die Anzahl der Drehgestelle verwendet wird.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachbremsen einer Abteilung auf die vor dem Lösen der Bremse jeweils eingestellte Bremskraft zurückgegriffen wird.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachbremsen einer Abteilung auf die vor dem Lösen der Bremse eingestellte, um mindestens eine Bremsstufe erhöhte Bremskraft zurückgegriffen wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen für das Abbremsen frei laufender Abteilungen aus individuellen, mittels kontinuierlicher Geschwindigkeitsüberwachung erfaßbarer Einlaufgeschwindigkeitcn in

die Bremsen auf frei wählbare Auslaufgeschwindigkeiten aus den Bremsen durch Vorgabe von Bremskräften zur gesteuerten Reduzierung der Vorrückgeschwindigkeil der Abteilungen in den Bremsen nach einem Soll-Geschwindigkeitsverlauf zwischen Ein- und Auslaufgeschwindigkeit, der sich aus einer aus der in einer Bremse jeweils umzusetzenden kinetischen Energie abgeleiteten konstanten Soll-Bremsverzögerung ergibt, mit der Möglichkeit der regelungstechnischen Beeinflussung der jeweils eingestellten Bremskraft in Abhängigkeit von der Abweichung der jeweiligen Ist-Geschwindigkeit einer Abteilung von der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit und der Abschaltung der Bremskraft beim Erreichen einer um einen Lösevorhalt oberhalb der vorgegebenen Auslaufgeschwindigkeit liegenden Vorrückgeschwindigkeit der Abteilung in der Bremse.

In modernen Rangierbahnhöfen werden die zulaufenden Güterzüge abhängig von den Bestimmungsbahnhöfen der einzelnen Güterwagen wagen- oder wagengrup-Verschiedene Bremssteuerverfahren gehen beim Bestimmen des Vorhaltes von einer minimalen Bremsverzögerurig 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,

keit 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 Lösebefehls 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-Anlaufgeschwindigkeit in Form eines sogenannten Vorhaltes zugeschlagen. Die Wahl des richtigen Vorhaltwertes ist nur näherungsweise möglich, weil dt« beim Lösen der

penweise entkuppelt und unter Zuhilfenahme einer 20 Bremse tatsächlich wirksame Bremsverzögerung nicht Rangierlok über einen sogenannten Ablaufberg abge- genau bekannt ist. drückt. Die Wagen oder Wagengruppen — im folgenden als Abteilungen bezeichnet — laufen über eine
Steilrampe und verschiedene Trennweichenstaffeln in
den jeweiligen Abgangsrichtungen zugeordnete Rieh- 25
tungsgleise, um dort zu neuen Zügen zusammengestellt
zu werden.

Die Leistungsfähigkeit einer Rangieranlage hängt wesentlich von der die Ablauffolgedichte bestimmenden

Abdrückgeschwindigkeit der Abteilungen am Ablauf- μ daß sie schließlich doch die vorbestimmte Auslaufgeberg ab. Um auch bei hohen Abdrückgeschwindigkeiten schwindigkeit 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 erheblicher: Nachbehandlungskosten führen würde.

Ein anderes Verfahren (DE-PS 20 48 335) 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 teilungen zulässige Geschwindigkeiten nachgebremst 45 Achsen auf den erforderlichen Vorhaltwert schließen zu werden. können. Bei diesem Verfahren wird vorausgesetzt, daß

Bei einer bekannten Gleisbremsensteuerung (Signal die an den Radsätzen wirksamen Bremskräfte für alle und Draht, 1963/12 und 1554/1 + 2, insbesondere Bild 9 Achsen der Abteilung gleich groß sind. Da diese Annahund zugehörige Beschreibung) wird die Bremskraft der me wegen eventueller unterschiedlichen Radbandagen-Talbremser! automatisch nach dem Achsgewicht der ab- 50 breiten und gemischter Bestückung der Abteilungen mit laufenden Abteilungen geregelt. Die notwendigen Da- Einzelachsen und Drehgestellen jedoch nicht zutrifft,

lassen sich Bremsfehler auch mit dieser Methode nicht vermeiden.

Ein weiteres Verfahren (DE-OS 18 04 742) versucht, jeweilige Bremsstellung meldet. Vor dem Einlaufen ei- 55 die Bremsgenauigkeit durch eine während der Bremsner Abteilung in eine Gleisbremse wird auch festge- dauer stetig abnehmende Bremskraft zu verbessern. Die

Bremskraft wird hi-.rbei proportional zur Differenz zwischen der je-veiligen Ist-Geschwindigkeit der Abteilung und der So!l-Auslaufgeschwindigkeit eingestellt, !m Ide-

dabei auf die Abteilung ausgeübte Bremswirkung erfah- 60 alfall ist beim Erreichen der Soll-Auslaufgeschwindigrungsgemäß niedriger als bei jeweils zwei Einzelachsen. keit der Wert der Bremskraft so niedrig, daß infolge der Dieser Verminderung der Bremswirkung wird durch ei- vernachlässigbaren Bremsverzögerung ein Vorhalt ne erhöhte Bremsstirfenvorgabe für Drehgestelle entge- nicht erforderlich ist. Auch dieses Verfahren setzt vorgengewirkt.

Die Gleisbremsen erfüllen ihre Aufgabe um so besser je genauer der für jede Abteilung vorher berechnete Sollwert der Auslaufgeschwindigkeit eingehalten werden 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 laufwid rstandsbedingte 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 aui im betreffenden Gleis bereits stehende Ab-

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ten für die Bremskraftregelung liefern Gewichtsgeber am Gleis für die Vorgabe der jeweils einzustellenden Bremsstufe und ein Istwertgeber an der Bremse, der die

stellt, ob die aufeinanderfolgenden Achsen zu einem Drehgestell gehören oder Einzelachsern darstellen; durchlaufen nämlich Drehgestelle die Bremse, so ist die

den kann. Zu diesem Zw. ;> wird die Ist-Geschwindigaus, 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 Ableitung über die Zeit nicht verwendbar sind.

Ein anderes Verfahren der Bremsensteuerung (DE- -OS 22 46 306) 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, ζ. 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.

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 eincri sus R3d3rmcQ\vertcn ^b⁰CIcItCtCn ^ctcglätteten Geschwindigkeitsverlauf durch Bilden von Differenzquotienten 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.

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 Losezeitpunkt tatsächlich wirksame Bremsverzögerung nicht bekannt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Steuern von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen anzugeben, die bei Verwendung einer Radaranlage zur Bestimmung der jeweiligen Ist-Geschwindigkeit einer in der Bremse befindlichen Abteilung mindestens dann, wenn sich die Ist-Geschwindigkeit der Abteilung einer vorgegebenen Auslaufgeschwindigkeit nähert, eine hinreichend genaue Bestimmung der tatsächlichen Bremsverzögerung der Abteilung in der Bremse zuläßt und so eine exakte Bestimmung des Lösezeitpunktes der Bremse ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus der Abweichung von Soll- und Ist-Geschwindigkeit gewonnenen Bremskrsftkorrekturwerte jeweils für die Dauer der jeweiligen Abweichung die zu Beginn des Bremsvorganges eingestellte, für die gesamte Verweildauer einer Abteilung in der Bremse geltende Bremskraft modifizieren und daß der Lösevorhalt für die Vorgabe der jeweils aktuellen Lösegeschwindigkeil unter Berücksichtigung der zum Lösezeitpunkt jeweils wirkenden Bremskraft und einer Bremsverzögerung bestimmt wird, die sich aus der Soll-Bremsverzögerung und dem Quotienten aus der gerade von der Bremse erfaßten Achsenzahl und der Gesamtachsenzahl der Abteilung ergibt.

Dadurch, daß für die Bestimmung des Löseverhaltens auf die vor jedem Bremsbeginn vorausberechnende Soll-Bremsverzögerung zurückgegriffen wird und daß durch die besondere Bremsensteuerung die tatsächliche Bremsverzögerung einer Abteilung während des Bremsvorganges an die Soll-Bremsverzögerung angepaßt wird, wird erreicht, daß jede Abteilung die Bremse mit der für sie jeweils vorgegebenen Ausiaufgeschwindigkeit verläßt.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsfonr! der Erfindung wird das Vorhandensein der die Korrekturwerte vorgebenden Geschwindigkeitsabweichungen über eine vorgegebene Zeitspanne überwacht und die Korrekturwerte werden nur dann zur Veränderung der bislang geltenden Bremskraft herangezogen, wenn die Geschwindigkeitsabweichung bzw. ihre Änderungstendenz über die Zeitspanne beibehalten wird. Durch diese Maßnahme wird eine nicht erwünschte Regelunruhe der Bremsensteuerung vermieden.

Die Soll-Bremskraft für die Vorgabe bestimmter Bremsstufen der Bremse berechnet sich aus der SoII-Bremsverzögerung einer Abteilung unter Berücksichtigung der Masse der jeweils abzubremsenden Abteilung, wobsi diese ^cfe^orebenenfal!s mit einem Wen zu wich ten ist, der die gegenüber Einzelachspaaren verminderte Bremswirkung der Bremse auf Drehgestelle berücksichtigt. Diese Soll-Bremskraft wird in ihrem Wert nach oben hin beim Zulauf längerer Abteilungen gewichtsabhängig begrenzt. 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, gegebenenfalls sonst aus der Bremse springen könnten.

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 noch oberhalb der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit liegt, ein Abbremsen der Abteilung bis auf die Lösegeschwindigkeit möglich ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile gegenüber den bekannten Bremsensteuerverfahren sind am Ende der Beschreibung aufsummiert worden.

Fig.! zeigt ein Blockschaltbild für die Steuerung einer Gleisbremse und

Fig.2 Geschwindigkeits-Zeitwegdiagramme für die Soll Soll- und die Ist-Geschwindigkeit einer Abteilung in einer Bremse.

Pig. I /cigt .schematisch cine 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 elektromechanischen! 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.

Der Bremse sind in bekannter Weise zwei Achszählkreise zugeordnet, von denen der eine den Bremsabschnitt und der andere einen Vorabschnitt erfaßt. Für die Überwachung 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 Achszählinpulsgeber 8 und ein weiterer Achszählimpulsgeber 11. die ausgangsseitig auf einen Zähler 12 wirken. Sind beide Abschnitte gleichzeitig besetzt, so steuern die Zähler IO und 12 ein UND-Glied 13 in die Wirkstellung, das dann über die 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 gefährlich nahekommt, die gebremste Abteilung unverzüglich freigegeben wird, damit der Bremsabschnitt geräumt werden kann, bevor die nachlaufende Abteilung diesen erreicht hat.

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.

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 V 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 Verfügung. 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 Äusgangssignai einer ODER-Schaltung 17, die ihrerseits durch den Achszählimpulsgeber 8 bzw. einen weiteren Achszählimpulsgeber 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 Ausgangssignal 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 freimeldet. 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 UND-Glied 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.

Das mittlere Achsgewicht für eine auf die Bremse zulaufende Abteilung wird über den Achszählimpulsgeber 18 möglichsi frühzeitig aus dem Umformer 16 abgerufen, damit die Bremse I 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.

Der Bremsstufengeber 21 benötigt hierzu unter anderem Angaben über die Soll-Bremsverzögerung der in der Bremse abzubremsenden Abteilung. Diese Soll-Bremsverzögerung berechnet sich nach der Formel

2 L_Br ■ w

Hierin ist b, die Soll-Bremsverzögerung der Abteilung, V_c/_n die Einlaufgeschwindigkeit der Abteilung in die Bremse, V₃₁₁₅ die Soll-Auslaufgeschwindigkeit der Abteilung aus der Bremse, Ls_r die Länge der Bremse und wein Sicherheitsabsc-hlag auf die Bremsenlänge, auf den später noch näher eingegangen wird.

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 voraussichtliche Einlaufgeschwindigkeit der Abteilung in die Bremse errechnet wird. Dieser Wert kann bedarfsweise noch durch Korrekturgrößen modifiziert werden, deren Größe sich aus dem praktischen Betrieb der jeweiligen Rangieranlage ergeben.

Bei solchen Gleisbremsen, bei 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 kürzer als bei dem angenommenen Ausführungsbeispiel. Bei derartigen Bremsen kann es genügen, die Bremskraftberechnung erst kurz vor Einlauf der Abteilung in die Bremse durchzuführen. 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.

in Fig. i ist vereinfachend angenommen, daß eine beliebige Recheneinrichtung 22 für jede sich der Bremse 1 nähernde Abteilung eine Einlaufgeschwindigkeit V„n vorausbestimmt und hieraus unter Berücksichtigung von Fahrzeug- und Laufwegdaten eine zugeordnete Auslaufgeschwindigkeit V,_m 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 nähemden 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 angeführten Sicherheitsaoschlag auf die Bremsenlänge.

Aus den drei ihm zugeführten Größen bestimmt der Funktionsgeber 25 nach der angegebenen Formel die in der Bremse auf die Abteilung wirkende Soll-Bremsverzögerung b₃. Diese Soll-Bremsverzögerung wird als eine der Bestimmungsgrößen dem Bremsstufengeber 21 zugeführt, der aus ihr und aus weiteren Größen eine Soil· Bremskraft ableitet und diese in eine Soll-Bremsstufe umsetzt. Dabei berechnet sich die Soll-Bremskraft nach der Formel:

W,

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 W.\.\ 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.

Für die Berechnung der voreingestellten Soll-Bremskraft war von einer mittleren Achslast der zu bremsenden Abteilung ausgegangen worden. Innerhalb einc-c 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 Fig. 1 durch einen Gewichtsgeber 38 mit einem im Steuerkreis des Bremskraftreglers gelegenen Steller 39 herbeigeführt.

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 Einlaufgeschwindägkeit und die schrittweise bis zur Lösegeschwindigkeit fortgeschrieben werden kann. Diese Soll-Geschwindigkeit berechnet sich nach der Formel

AX

Hierin stellt BK die Soll-Bremskraft dar; b_s 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 MA GA, dividiert durch eine reduzierte Erdbeschleunigung g'. Diese Reduktion der Erdbeschleunigung berücksichtigt den Anteil der rotierenden Massen an der Gesamtmasse der abzubremsender·. Abteilung; je nach dem Ladezustand der Abteilung liegt der Wert der reduzierten Erdbeschleunigung zwischen 8,9 und 9,6 m/s². Der Quotient aus Vund W_Ax berücksichtigt das Bremsverhalten von Drehgestellwagen in der Bremse. Hierbei 'soll (12)

= V₁

soll(li)

+ b_Sil ■ At

Hierin sind V_{1011 m} und V_{son (n)} die Soll-Geschwindigkeiten der Abteilung zu dicht aufeinanderfolgenden Zeitpunkten f 1 und /2, At die Zeitspanne zwischen 11 und 12 und b_sa 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 b_s 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

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.

Für die Bestimmung der Soll-Geschwindigkeit der Abteilung in der Bremse dient ein Sollwertgeber 14, der

vor Einlauf Hner Abteilung auf den Wert der Einlaufgeschwindigkeit der Abteilung in die Bremse voreingeslellt wird.

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 iin Sperrglied 29 und steuert damit einen Schalter 30 durch, über den der Wen der tatsächlichen Einlaufgeschwindigkeit auf den Sollwertgeber 14 geschaltet wird.

Dieser Wert wird während des Bremsvorganges unter Zugrundelegung der jeweils geltenden achsbezogenen Soll-Bremrverzögerung b_H laufend fortgeschrieben. Der eine der.-ur Bestimmung der Soll-Geschwindigkeit erforderlichen Werte, nämlich die Anzahl Xder tatsächlich in der Bremse befindlichen Achsen, kann vom Zähler 10 abgegriffen werden, der andere, die Gesamtachsen/.ahl Y der Abteilung, entweder gezählt oder einer Zugzerlegeliste entnommen werden. Der Quiotient aus den Werten X und Y ist an einem Geber 31 abgreifbar und modifiziert über einen Steller 40 die vom Funktionsgeber 25 dem Sollwertgeber 14 zugeführte Größe der Soll-Bremsverzögerung £>, der Abteilung.

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 V_JO// wird dem einen Eingang eines Vergleichers 32 zugeführt, dessen anderer Eingang durch die Ausgangssignale einer Radarmeßeinrichtung 28 beaufschlagt 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 Ausgangssignal zur Verfügung.

Dieses Ausgangssigr.al des Vergleichers wird in einem nachgeschalteten Umsetzer 34 in einem Bremsstufenkorrekturwert //ßSTumgesetzL 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 Ausgangssignai 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 voreingesiellte Soll-Bremskraft, nicht auf eine bereits korrigierte Bremskraft. Auf diese für die Erfindung wesentliche Vorgahe wird später noch näher eingegangen.

Bei sehr starker Abweichung von Soll- und Ist-Geschwindigkeit gibt der Umsetzer 34 auch einen entsprechend hohen Korrekturwert Δ 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.

Eine Beruhigung des Regelvorganges wird auch dadurch erreicht, daß der Umsetzer (bzw. der Vergleicher) nur dann Ausgangspotential abgibt, wenn die ihm zugeführten Werte über eine bestimmte Mindestzeit anlie-

gen.

Bei einigen Rangieranlagen kann es vorkommen, daß durch die vorgenannten Maßnahmen die für eine optimale Regelung benötigte Regelruhe noch nicht erreichbar 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 Änderungstendenz der Abweichung von Ist- und Soll-Geschwindigkeit über eine bestirnte Mindestzeit bestehen bleibt.

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 Fig.2 angenommene) Fall ein, daß Soll- und Ist-Geschwindigkeit am Ende des Regeivorganges lediglich angenähert parallel zueinander

verlaufen. Das gegenseitige Überdecken von Soll- und Ist-Geschwindigkeit ist nach der der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis für eine optimale Brtinsensteuerung 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 SoIl-Geschwindigkeit berücksichtigten Soll-Bremsverzögerung überein; diese Bremsverzögerung ist aber bekannt, da sie Bestimmungsgröße für die Vorgabe der Soll-Geschwindigkeit ist.

Der Umstand, daß die erfindungsgemäße Bremsen-Steuerung auf eine Überdeckung 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 Geschwindigkeit verfahrensmäßig nicht ausgeregelt zu werden brauchen.

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.

Weil es bei der erfindungsgemäßen Einrichtung in der Hauptsache nicht auf eine Angleichung der Absolutwerte von Soll- und Ist-Geschwindigkeit ankommt sondern darauf, die Kennlinien für die Geschwindigkeiten mindestens zum Lösezeitpunkt 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 liegt Wäre die gesamte wirksame Länge einer Bremse für die Berechnung der Soii-Bremsverzögerung einer Abteilung mit einem derartigen Fahrverhalten berücksichtigt worden, so konnte 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 gar nicht 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 Verfugung steht Der berücksichtigte Sicherheitsabschlag auf die wirksame Bremsenlänge kompensiert damit eine bei jedem Ablauf mögliche, gegenüber der vorausberechneten SoH-Geschwindigkcit zu hohe ist-Gescnwindigkeit der Abteilung in der Bremse.

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.

In Fig. 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. 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-Auslaufgeschwindigkeit und Vorhalt gegebene Lösegeschwindigkeit V/. 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.

Um rechtzeitig auf den Bremskraftregler 2 einwirken zu können, ist es wünschenswert Soll- und Ist-Geschwindigkeit einer Abteilung periodisch in möglichst kurzen Zeitabständen zu ermitteln und miteinander zu vergleichen. Ein praktisches Zeitmaß könnte beispielsweise in der Größenordnung von 50 m/s liegen.

In Fig.2 sind Geschwindigkeits-Zeitdiagramme für ein in einer Bremse behandeltes zweiachsiges Fahrzeug dargestellt wie sie sich im tatsächlichen Betrieb ergeben

ίο können. Die eine Geschwindigkeit ist die Soll-Geschwindigkeit V₅OiI wie sie vom Sollwertgeber 14 vorgegeben wird, die andere ist die vom Radarmeßgerät 28 gelieferte, bereits geglättete Ist-Geschwindigkeit V_a 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. In die Geschwindigkleits-Zeitdiagramme sind ferner die vorausberechnete Soll-Auslaufgeschwindigkeit V_rjs und die jeweils geltende Lösegeschwindigkeit Vl eingetragen, von denen die letztere durch Addition des jeweils geltenden Lösevorhalts zur SoIl-A uslaufgeschwindigkeit V_ltts gebildet wird.

Das in Fig.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 \m 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 b_s der Abteilung bestimmt, die nach Wichtung mit dem Quotienten aus in der Bremse befindlichen Wagenachsen (X) und Gesamtachsenzahl (Y) der Abteilung (im Steller 40) umgesetzt wird in die jeweils wirksame aehsbezögene Bremsverzögerung ö», die zur Vorgabe der jeweiligen Soll-Geschwindigkeit V_xIi (durch den Funktionsgeber 14) benötigt wird. Ausgangspunkt des Soll-Geschwindigkeitsverlaufs der Abteilung ist deren Einlaufgeschwindigkeit V_cin in die Bremse. Durch schrittweises Vermindern dieses Wertes unter Berücksichtigung der angreifenden Soll-Bremsverzögerung b_a wird die jeweils geltende Soll-Geschwindigkeit Vsoii fortgeschrieben: es bildet sich die in

« F i g. 2 dargestellte Treppenkurve.

Aus der vorausberechneten Soll-Bremsverzögerung der Abteilung in der Bremse und dem mittleren Achsgewicht der Abteilung ermittelt der Bremsstufengeber 21 unter Berücksichtigung eventueller Drehgestellkriierien die auf jede Achse wirkende Soll-Bremskraft und setzt diese um in eine bremsenspezifische Bremsstufe BST, wobei diese gegebenenfalls 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«. 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 »6«. Bei dieser Bremsstufe war zunächst ein Parallellau- s fen von Soll- und Ist-Geschwindigkeit erkennbar, d. h. die für die Ermittlung der in diesem Geschwindigkeitsbereich geltenden Soll-Geschwindigkeit angenommene achsbezogene Bremsverzögerung (b_a) 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-Geschwindigkeits des Fahrzeugs. Hierdurch wurde die Parallelität der Geschwindigkeitsverläufe wieder aufgehoben; die Änderungstendenz ts 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 die 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 übereinstimmte.

N/jch etwa 34 s Bremszeit unterschritt die Ist-Geschwindigkeit Vat der Abteilung die zu diesem Zeitpunkt geltende Lösegeschwindigkeit Vl. die sich durch Addition des jeweils gehenden Vorhaitens zur Soii-Auslaufgeschwindigkeit ergibt und die Bremse wurde geöffnet. Das Schaubild zeigt, daß die Abteilung die Bremse mit einer nur ganz geringfügig von der vorgegebenen Soll-Auslaufgeschwindigkeit abweichenden Ist-Geschwindigkeit verläßt.

Bei dem in Fig.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. Fig. I, und zwar unabhängig davon, ob dies Einzelbremsen oder mehrere ancinandergrenzende Einzelbremsen sind.

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, gegebenenfalls 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 Oberschreiten der Soll-Auslaufgeschwindigkeit wieder rückgängig gemacht wird. Unter Berücksichtigung des jeweils geltenden Vorhaltes kann die Bremse dann so rechtzeitig wieder geöffnet werden, daß die Abteilung mil der vorgesehenen Auslaufgeschwindigkeit aus der Bremse auslaufen kann.

Die vorstehend näher erläuterte Bremsensteuerung in Eisenbahnrangieranlagen gestattet ein hochgenaues Bremsen der zulaufenden Abteilungen, weil es eine exakte Bestimmung der jeweils wirksamen Bremsverzögcrting möglichs macht, die ihrerseits für die genaue Vorgabe der Lösevorhalte ausschlaggebend ist Die Erfindung macht aber nicht nur eine optimale Steuerung von Gleisbremsen möglich, sondern sie führt auch dazu, daß die verwendeten Bremsen einem geringeren Verschleiß unterliegen als bei anderen Steuerverfahren. Dies liegt daran, daß die Bremsen nunmehr über ihre gesamte Länge einigermaßen gleichmäßig ausgenutzt und damit auch gleichmäßig verschlissen werden. Ein werteter Vorteil, den die Anwendung der Erfindung 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 inne~nalb von Ballungsgebieten ohne Geräuschbelästigung der Anwohner betrieben werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

10 15 25 Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Steuern von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen für das Abbremsen frei laufender Abteilungen aus individuellen, mittels kontinuierlicher Geschwindigkeitssüberwachung erfaßbarer Einlaufgeschwindigkeiten in die Bremsen auf frei wählbare Auslaufgeschwindigkeiten aus den Bremsen durch Vorgabe von Bremskräften zur gesteuerten Reduzierung der Vorrückgeschwindigkeit der Abteilungen in den Bremsen nach einem Soll-Geschwindigkeitsverlauf zwischen Ein- und Auslaufgeschwindigkeit, der sich aus einer aus der in einer Bremse jeweils umzusetzenden kinetischen Energie abgeleiteten konstanten Soll-Bremsverzögerung ergibt, mit der Möglichkeit der regelungstechnischen Beeinflussung der jeweils eingestellten Bremskraft: in Abhängigkeit von der Abweichung der jeweiligen Ist-Geschwindigkeit einer Abteilung von der vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit und der Abschaltung der Bremskraft beim Erreichen einer um einen Lösevorhalt oberhalb der vorgegebenen Auslaufgeschwindigkeit liegenden Vorrückgeschwindigkeit der Abteilung m der Bremse, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Abweichung (AV) von Soll- und Ist-Geschwindigkeit gewonnenen Bremskraftkorrekturwerte (A BST) jeweils für die Dauer der jeweiligen Abweichung die zu Beginn des Bremsvorganges eingestellte, für die gesamte Verweildauer einer Abteilung in der Bremse geltende Bremskraft (BK, BST) modifizieren und daß der Lösevorhalt für die Vorgabe der jeweils aktuellen Lösegeschwindigkeit unter Berücksichtigung der zum Lösezeiipunkt jeweils wirkenden Bremskraft (BST + Δ BST) und einer Bremsverzögerung (b_a) bestimmt wird, die sich aus der Soll-Bremsverzögerung (b_s) und dem Quotienten aus der gerade von der Bremse erfaßten Achsenzahl (X) und der Gesamtachsenzahl (Y) der Abteilung ergibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe eines Korrekturwertes (A BST) vom Vorliegen einer Geschwindigkeitsabweichung (Δ V) über eine vorgegebene Mindestzeitspanne abhängig gemacht wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe eines Korrekturwertes (Δ BST) davon abhängig gemacht wird, daß die Änderungstendenz der Geschwindigkeitsabweichung (AV) über eine vorgegebene Zeitspanne beibehalten bleibt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch einen Korrekturwert (ABST) vorgegebene Bremskraftänderung beim Überschreiten eines vorgebbaren Wertes in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen realisiert wird.

5. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Bremsverzögerung (b_s) der Abteilung in der Bremse unter Berücksichtigung einer wirksamen Bremsenlänge (Lg_r ■ w) bestimmt wird, die um einen Sicherheitsabschlag unter der tatsächlichen Bremsenlänge (L_Br) liegt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einzustellende Bremskraft (ßK) für die Behandlung von Fahrzeuggruppen in der Bremse nach oben hin auf einen Wert begrenzt wird, der abhängig ist vom Achsgewicht der jeweils behandelten Abteilung.

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