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Schaltungsanordnung für eine Achszähleinrichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Achszähleinrichtung
mit am Anfang und am Ende eines Gleisabschnittes vorgesehenen, fahrzeugradbetätigten
Schaltmitteln zum Auslösen von das Ein-bzw. Auslaufen einer Achse kennzeichnenden
Meldeimpulsen, die einen Vergleicher steuern, der nach dem Freifahren des Gleisabschnittes
ein Freimeldesignal auslöst, in Verbindung mit einer Zusatzeinrichtung zum Erkennen
von Fehl steuerungen.
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Im Eisenbahnsicherungswesen werden zur Frei- und Besetztmeldung von
längeren Streckenabschnitten oder kürzeren Gleisabschnitten in Ablaufanlagen AchszChleinrichtungen
eingesetzt, an die hohe Sicherheitsanforderungen gestellt werden müssen, damit ein
reibungsloser Betrieb sichergestellt ist. Derartige Achszähleinrichtungen bestehen
vielfach aus je einem ortsfesten Streckengerät mit mindestens je zwei in Fahrrichtung
hintereinander angeordneten Impulsgebern am Anfang und am Ende des zu überwachenden
Streckenabschnittes, wenn dieser von Fall zu Fall in der einen oder anderen Fahrrichtung
befahren wird. In anderen Fällen, z.B.
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Ablaufanlagen von - Rangierbahnhöfen, reichen Streckengeräte aus,
die jeweils nur einen einzigen fahrzeugradbetätigten Impulsgeber enthalten.
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Die Impulsgeber werden durch die die ZSteIle pasibrenden Fahrzeugachsen
beeinflußt und geben dabei jeweils Meldeimpulse ab, die am Anfang das Einlaufen
einer Achse und am Ende des Gleisabschnittes das Auslaufen der Achse kennzeichnen.
Im Rahmen der Weiterverarbei-
tung diesg Meldeimpulse können elektronische
Vergleicher eingesetzt werden, die nicht unbedingt ein absolutes Zählergebnis liefern
müssen. Wichtig ist nur, daß nach dem Auslaufen der letzten Fahrzeugachse eines
Wagens oder Fahrzeugverbandes der betreffende Gleisabschnitt freigemeldet wird.
Wenn jedoch die einzelne Zählstelle für übergeordnete, zentrale Aufgaben eine exakte
Meldung über die jeweilige Achszahl ermitteln muß, ist es sehr wichtig, daß derartige
Achszählanlagen bei etwaigen Defekten oder ähnlichen Störungen keine Achszahlwerte
ausgeben, die zu betriebsgefShrdenden Entscheidungen führen könnten.
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Nun sind aber in Achszählanlagen viele Störungsquellen vorhanden,
die zuweilen Fehlzählungen verursachen, welche den Eisenbahnbetrieb behindern. Die
Folge derartiger Fehlzählungen lassen sich in der Regel ohne menschlichen Eingriff
nicht beseitigen. Dies ist aber dann umso schwieriger, wenn das Betriebspersonal
aus Rationalisierungsgründen vermindert worden ist.
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Die Störungsbeseitigung ist bei Achszählanlagen in Bahnhöfen noch
einfach, da es genügt, daß sich ein Bediensteter davon überzeugt, daß der- fälschlich
als besetztgemeldete Abschnitt von Fahrzeugen frei ist.
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Hierauf kann durch Betätigen einer Taste ein Rück stellsignal erzeugt
werden, welches die Grundstellung des Achszählwerkes wieder herbeiführt.
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In modernen Ablaufanlagen mit automatischer Weichensteuerung werden
die Gleisabschnitte mit Weichenwirkzonen ebenfalls durch Achszähleinrichtungen überwacht.
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Bei diesen Anlagen ist es besonders gefährlich, wenn von der Achszähleinrichtung
eines Gleisabschnittes mehr Achsen aus- als eingezählt werden.
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In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Zusatzeinrichtungen vorzusehen,
die eine Meldung abgeben, wenn die Differenz zwischen der Zahl der eingezählten
und der Zahl der ausgezählten Achsen = + 1 ist und diese Differenz eine bestimmte
Zeit hindurch bestanden hat (DBP 1117 154). Derartige Schaltungen können den eingetretenen
Zählfehler jedoch erst nach der unzulässigen Freimeldung erkennen. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art
dahingehend weiterzubilden, daß ein unzulässiges Freimelden des Gleisabschnittes
vor dem Entstehen einer negativen Differenz zwischen Ein- und Auszählimpulsen verhindert
wird, weil sich hierdurch die Gefahr unzeitgemäßer Weichenumstellungen mit der Folge
des Entgleisens des die Fehlzählung verursachenden oder ihm folgenden Wagens weitgehend
vermindern läßt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Registrieren
des zeitlichen Abstandes der das Einlaufen kennzeichnenden Meldeimpulse Speicherschaltmittel
in Form von durch Taktimpulse steuerbaren Zählern bzw. Schieberegistern vorgesehen
sind, daß die das Auslaufen kennzeichnenden Meldeimpulse über eine Umschalteinrichtung
geleitet sind, die nach jedem dieser Meldeimpulse vorübergehend in eine Schaltlage
zum Auslösen einer Fehlermeldung gelangt, wenn zwischen zwei ordnungsgerechten Meldeimpulsen
ein Störimpuls vorliegt, und aus deren Schaltlage sie mittelbar durch eines der
Speicherschaltmittel kurz vor dem zu erwartenden nächsten ordnungsgerechten, das
Auslaufen kennzeichnenden Meldeimpuls rücksetzbar ist.
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Der besondere Vorteil dieser mit modernen, handelsUblichen Bausteinen
realisierbaren Schaltungsanordnung
liegt in der besonderen Möglichkeit
zur Bewertung der das Einlaufen kennzeichnenden Meldeimpulse, so daß nach dem Beginn
des Auslaufens von Fahrzeugachsen aus dem betreffenden Gleisabschnitt ein gutes
Kriterium vorliegt,Störimpulse von Nutzimpulsen zu unterscheiden.
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Eine sorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherschaitmittel soviel Vorwärts-RUckwärtszahler
vorgesehen sind, wie maximal Achsen gleichzeitig im Gleisabschnitt enthalten sein
können, daß jeder dieser Zähler unter Zugrundelegung von Einzähltaktimpulsen vorgegebener
Folgefrequenz und Auszähltaktimpulsen mit demgegenüber höherer Folgefrequenz ein
derartiges Zählvolumen hat, daß unter Berücksichtigung derzerfahrungsgemäß geringsten
Fahrgeschwindigkeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden, das Einlaufen von Achsen
kennzeichnenden Meldeimpulsen alle in diesem Zeitraum ausgelösten Einzähltaktimpulse
vom selben Vorwärts-Rückwärts zähler aufgenommen werden können, daß die Vorwärts-Rückwärtszähler
durch die das Einlaufen bzw. Auslaufen von Achsen kennzeichnenden Meldeimpulse für
die Aufnahme der Einzähltaktimpulse bzw. Auszähltaktimpulse zyklisch einschaltbar
sind und beim Erreichen einer Anfangsstellung jeweils ein Steuerkennzeichen auslösen
zum Rücksetzen der Umsachalteinrichtung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und. wird nachfolgend näher beschrieben.
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Die Darstellung zeigt einen Teil einer Achszähleinrichtung für die
Frei- bzw. Besetztmeldung eines Gleisabschnittes innerhalb der Gleisverzweigungsan-
lage
eines Rangierbahnhofes. Der Übersichtlichkeit halber ist nur ein einziger Weichenabschnitt
1 der ansonsten umfangreicheren Gleisverzweigungsanlage dargestellt, der in der
Regel in Fahrrichtung FG befahren wird. Dieser Weichenabschnitt 1 ist durch Zählstellen
2, 3 und 4 markiert. Die an diesen Zählstellen durch Dreiecke symbolisch angegebenen
fahrzeugradbetätigten Schaltmittel lösen beim Passieren von Fahrzeugrädern Meldeimpulse
aus, die über eine Leitung 5 das Einlaufen einer Achse in den Weichenabschnitt 1
und über die Leitung 6 das Auslaufen einer Achse entweder durch Passieren der Zählstelle
3 oder der Zählstelle 4 kenntlich machen. Eine Uberwachungseinrichtung 7 dient zum
Ermitteln des Frei- oder Besetztzustandes des Weichenabschnittes 1, wozu über dessen
Eingänge 71 bzw. 72 die das Ein- bzw. Auslaufen einer Achse kennzeichnenden Meldeimpulse
zugeführt werden. Alle auf den Eingang 73 geleiteten Impulse lösen dagegen eine
Fehlermeldung aus. Ein Freimeldesignal wird schließlich über denAusgang 74 abgegeben.
Es dient einerseits innerhalb der noch zu beschreibenden Schaltungsanordnung zu
Grundstellungszwecken und wird auf der anderen Seite über die Leitung L1 als Steuersignal
an Einrichtungen des Ablaufstellwerkes (nicht weiter dargestellt) geleitet. Zwischen
die Leitung 6 und die Eingänge 72 und 73 der Überwachungseinrichtung 7 ist eine
Umschalteinrichtung 8 geschaltet, welche als Impulsweiche die Aufgabe hat, alle
ordnungsgerechten Meldeimpulse, die tatsächlich das Auslaufen einer Achse kennzeichnen,
auf den Eingang 72 zu geben und alle anderen Impulse, die aufgrund einer Störbeeinflussung
zustande kommen, dem Eingang 73 zuzuführen, so daß sie nur eine Fehlermeldung auslösen.
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Die nachfolgend beschriebenen Einrichtungen dienen insgesamt zum Steuern
der Umschalteinrichtung 8. An die Leitung 5,' welche die das Einlaufen von Fahrzeugachsen
kennzeichnenden Meldeimpulse führt, ist der Eingang eines Schieberegisters 9 angeschlossen.
Entsprechendes gilt mittelbar in Verbindung mit der Leitung 6 für ein weiteres Schieberegister
10 und den Eingang oder Uberwachungseinrichtung 7. Die Ausgänge des Schieberegisters
9 bzw. 10 wirken einschaltend auf die jeweils zugeordneten Schalter 11 bis 15 und
-16 bis 20. Zwischen die Ausgänge der Schalter 11 und 16 bzw. 12 und 17, 13 und
18, 14 und 19 bzw. 15 und 20 ist jeweils ein Vorwärts-Rückwärtszähler 21, 22, 23,
24 bzw. 25 geschaltet, und zwar in der Weise, daß bei einem geschlossenen Schalter,
z.B. 11 der Vorwärts-Rückwärtszähler 21 Einzähltaktimpulse eines Generators G1 erhält.
Bei geschlossenen Schaltern-16 bis 20 erhalten die Vorwärts-Rückwärtszähler 21 bis
25 dagegen Auszähltaktimpulse eines Generators G2.
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Dabei gelten folgende Bemessungsregeln: Die Folgefrequenz der Auszähltaktimpulse
des Generators G2 ist höher als die Folgefrequenz der Einzähltaktimpulse des Generators
G1 damit beispielsweise der Vorwärts-Rückwärtszähler 21 schneller ausgezahlt als
eingezählt wird. FUr jeden der Vorwärts-Rückwärtszähler, z.B. 21, ist ein derartiges
Zählvolumen vorgesehen, daß unter Berücksichtigung der erfahrungsgemäß geringsten
Fahrgeschwindigkeit im Weichenabschnitt 1 nach dem Schließen des Schalters 11 bis
zum Zeitpunkt zu welchem der Schalter 11 wieder geöffnet und der Schalter 12 geschlossen
wird, alle bis zu diesem Zeitpunkt vom Generator G1 abgegebenen Einzähltaktimpulse
vom Vorwärts-Rückwärtszähler 21 aufgenommen werden können. Entsprechendes gilt sinngemäß
für alle anderen Vorwärts-Rückwärtszähler 22 bis 25 sinngemäß.
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Diese weisen jeweils einen Ausgang auf, z.B. den Ausgang 250 des Vorwärts-Rückwärtszählers
25, der am Ende des Rückwärtszählvorganges dann ein Steuerkennzeichen abgibt, wenn
der betreffende Zähler wieder seine Anfangsstellung erreicht hat. Diese Ausgänge
sind huber ein ODER-Glied 26 mit einem dynamischen Steuereingang der Umschalteinrichtung
8 verbunden, die bei einem der genannten Steuerkennzeichen in die dagestellte Schaltlage
gelangt. Die andere Schaltlage der Umschalteinrichtung 8 wird durch die Rückflanke
eines über die Leitung 6 gegebenen Meldeimpulses eingestellt. Die von den Vorwärts-Rückwärtszählern
21 bis 25 ausgelösten Steuerkennzeichen gelangen außerdem noch auf den Steuereingang
des jeweils zugeordneten Schalters 16 bzw. 17, 18, 19 oder 20, der dabei in die
dargestellte Schaltlage gesteuert wird. Diese Grundstellung wie auch diejenige der
Schalter 11 bis 15 und die Grundstellung der Schieberegister 9 und 10 sowie die
der Vorwärts-Rückwa'rtszähler werden auf jeden Fall bei einem Freimeldesignal-am
Ausgang 74 der Überwachungseinrichtung 7 eingestellt.
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Für die nachfolgende Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung
wird ein Ausgangszustand vorausgesetzt, bei welchem sich die Schalter 11 bis 20
und die Umschalteinrichtung 8 in der dargestellten Schaltlage befinden. Außerdem
haben die Schieberegister 9 und 10 eine Anfangsstellung, derart, daß aufgrund eines
ersten Eingangsimpulses die jeweils erste Stufe ein Ausgangssignal abgibt, so daß
der jeweils zugeordnete Schalter 11 bzw. 16 geschlossen wird. Nun wird angenommen,
daß ein zweiachsiger Wagen den Weichenabschnitt 1 in Fahrrichtung FG durchläuft.
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Zunächst erzeugt dabei die erste Achse beim Passie-
ren
der Zählstelle 2 einen diesen Einlaufvorgang kennzeichnenden Melde impuls, der über
die Leitung 5 auf den Eingang 71 gelangt und in der Uberwachungseinrichtung 7 registriert
wird. Andererseits wird dabei das Schieberegister 9 in seiner ersten Stufe eingestellt,
so daß der Schalter 11 geschlossen wird. Der Weichenabschnitt 1 gilt nunmehr als
besetzt. Durch das Schließen des Schalters 11 gelangen die Einzähltaktimpulse des
Generators G1 auf den Vorwärts-Rückwärtszähler 21. Die Taktimpulse des Generators
G1 werden somit eingezählt.
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Wenn anschließend die zweite Achse an der Zählstelle 2 vorbeiläuft,
wird ein weiterer das Einlaufen einer Achse kennzeichnender Meldeimpuls ausgelöst,
der wiederum über die. Leitung 5 den Eingang71 der Uberwachungseinrichtung 7 erreicht.
Durch diesen zweiten Meldeimpuls wird das Schieberegister 9 in seiner zweiten Stufe
eingestellt, deren Ausgang steuerwirksames Potential auf den Schalter 12 gibt, der
dadurch geschlossen wird. Gleichzeitig entfällt das steuerwirksame Potential am
Schalter 11, so daß dieser wieder in die dargestellte Schaltlage wechselt. Die vom
Generator G1 ständig ausgegebenen Einzähltaktimpulse gelangen nunmehr über denSchalter
12 auf den Vorwärts-Rückwärtszähler 22. Das bis zu diesem Zeitpunkt erreichte Zählergebnis
im Vorwärts-RUckwErtszahler 21 bleibt zunächst unverändert bestehen. Damit der Einlaufzeitabstand
aller Achsen, die sich maximal gleichzeitig im Weichenabschnitt 1 befinden können,
durch einen der vorstehend beschriebenen Zählvorgänge bewertet werden können, werden
soviel Vorwärts-RUckwärtszähler vorgesehen, wie. maximal Achsen gleichzeitig imGleisabschnitt-1
fahren können. Entsprechend der so zu wählenden Anzahl von Vorwärts-Rückwärtszählern
21 bis 25 ist die Stufen-
zahl der Schieberegister 9 und 10 und
dementsprechend auch die Anzahl der Schalter 11 bis 20 zu bemessen.
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Wenn nun die beiden bis zu diesem Betrachtungszeitpunkt sich noch
im Weichenabschnitt 1 befindenden Achsen beispielsweise die Zählstelle 3 passieren,
gelangt der erste, das Auslaufen einer Achse kennzeichnende Meldeimpuls über die
Leitung 6 und die Umschalteinrichtung 8 (dargestellte Schaltlage) auf den Eingang
72 der Uberwachungseinrichtung und andererseits auf den Eingang des Schieberegisters
10, welches nunmehr über den Ausgang seiner ersten Stufe Schaltpotentialauf denSchalter
16 gibt. Dieser wird dadurch geschlossen. Die Rückflanke des Meldeimpulses steuert
die Umschalteinrichtung 8 aus der dargestellten Schaltlage in die andere, so daß
bis auf weiteres ein über die Leitung 6 gegebener Impuls auf den Eingang 73 der
Meldeeinrichtung 7 gelangt.
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Durch das Schließen des Schalters 16 gelangen Auszähltaktimpulse des
Generators G2 auf den Vorwärts-Rückwärtszähler 21, der dadurch ausgezählt wird.
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Vorausgesetzt, daß ein Wagen den Weichenabschnitt 1 mit angenähert
konstanter Geschwindigkeit durchläuft, wird durch die etwas höhere Frequenz der
Auszähltaktimpulse des Generators G2 gegenüber denEinzähltaktimpulsen des Generators
G1 kurz vor der Vorbeifahrt der zweiten Achse an der Zählstelle 3 der Vorwärts-Rückwärtszähler
21 seine Anfangsstellung erreichen.
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Dabei gibt das ODER-Glied 26 das diesbezügliche Steuerkennzeichen
auf die Umschalteinrichtung 8, wodurch diese wieder in die dargestellte Schaltlage
gelangt.
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Wesentlich ist, daß ein vor diesem Umschaltvorgang aufgrund einer
Fehlbeeinflussung einer der beiden Zählstellen 3 bzw. 4 ausgelöster Storimpuls nicht
auf den Eingang 72, sondern auf den Eingang 73 gelangt und dadurch nur eine Fehlermeldung
ausgelöst wird. Ein unzeitiges und falsches Freimeldesignal kommt somit nicht zustande.
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Wenn nun anschließend der das Auslaufen der zweiten Achse kennzeichnende
Melde impuls über die Leitung 6 auf den Eingang 72 der Überwachungseinrichtung 7
gelangt, wird, da Übereinstimmung herrscht zwischen der Anzahl von eingezählten
und ausgezählten Achsen, ein ordnungsgerechtes Freimeldesignal über den Ausgang
74 abgegeben.
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Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung bei Wagen
oder Wagengruppen mit mehr als zwei Achsen unterscheidet sich nur dadurch vom beschriebenen
Arbeitsbeispiel, daß auch der Zeitabstand zwischen den übrigen aufeinanderfolgenden
Achsen zwischengespeichert und beim Befahren einer der beiden Zählstellen 3 bzw.
4 in der entsprechenden Reihenfolge wieder abge arbeitet wird. Auch in diesarFällen
gilt, daß ein fälschlicherweise ausgelöster Meldeimpuls über die Leitung 6 nicht
für die Bildung eines Kriteriums bezüglich des Belegzustandes des Weichenabschnittes
1 herangezogen wird, sondern grundsätzlich im Anschluß an einen ersten, das Auslaufen
einer Achse kennzeichnenden Meldeimpuls zu einer Fehlmeldung führt.
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Bei anderen Anwendungsfällen der Erfindung kann die Frequenz der Auszähltaktimpulse
des Generators G2 in Abhängigkeit von einer zu bestimmenden Fahrgeschwindigkeitsänderung
innerhalb des Weichenabschnittes
angepaßt werden. Bei Geschwindigkeitsverminderungen
kann die Frequenz des Generators G2 niedriger liegen als die Frequenz des Generators
G1.
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2 Patentansprüche 1 Figur
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