DE3026636A1

DE3026636A1 - Vorrichtung zur identifizierung von eisenbahn-gueterwagen

Info

Publication number: DE3026636A1
Application number: DE19803026636
Authority: DE
Inventors: W Woodward Sanville
Original assignee: Servo Corp of America
Current assignee: Servo Corp of America
Priority date: 1979-07-23
Filing date: 1980-07-14
Publication date: 1981-02-19
Also published as: CA1131730A; GB2054926B; GB2054926A; US4256278A

Description

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Vorrichtung zur Identifizierung von Eisenbahn-Güterwagen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Identifizierung von Eisenbahn-Güterwagen.

Ein Hauptgrund für das Entgleisen von Eisenbahnwagen ist das Heißlaufen von Radlagern. Um ein heißgelaufenes Lager festzustellen und gegebenenfalls einen Alarm auszulösen, werden häufig Infrarot-Scanner-Systeme entlang der Gleise angeordnet, um die Lager von passierenden Zügen abzutasten.

Mit solchen Infrarot-Systemen entsteht ein Problem aufgrund der Tatsache, daß nicht alle Achsen von Eisenbahnwagen die gleiche Art von Lagern haben und daß bestimmte Lager stets heißer laufen als andere Lager. Insbesondere laufen Rollenlager bei so hohen Temperaturen, daß sie als überhitzte Gleitlager angesehen werden könnten. Demzufolge hat es sich als notwendig erwiesen, Diskriminator-Schaltkreise vorzusehen, um festzustellen, ob ein bestimmtes unter Beobachtung stehendes Lager ein Gleit- oder ein Wälzlager ist.

Während es die Hauptaufgabe derartiger Heißläufer-Detektorsysteme ist, jeden Heißläufer eines vorbeifahrenden Zuges festzustellen, ist es von besonderer Bedeutung, soviele Falschalarme wie möglich auszuschließen, da jedes unnötige Anhalten eines Zuges eine sehr teure und zeitraubende Angelegenheit ist. Ein falscher Alarm wird stets dann erzeugt, wenn der Diskriminator-Schaltkreis nicht in der Lage ist, festzustellen, daß ein vorbeifahrendes Lager ein normal arbeitendes Wälzlager ist und dieses stattdessen als überhitztes Gleitlager ansieht.

In Nordamerika werden Gleitlager ausschließlich bei Güterwagen verwendet, während Wälzlager sowohl bei Güterwagen als auch bei Personenwagen und Lokomotiven verwendet werden. Wenn also die Feststellung gemacht werden kann, daß der Eisenbahnwagen, der eine Scanning-Station mit einem Infrarot-Sensor passiert, kein

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Güterwagen ist, so braucht der Diskriminator-Schaltkreis nicht die Feststellung zu machen, ob ein vorbeifahrendes Lager ein Wälz- oder ein Gleitlager ist, da es bekannt ist, daß die Lager nur Wälzlager sein können. Wenn andererseits festgestellt wird, daß ein vorbeifahrender Wagen ein Güterwagen ist, so muß die weitere Unterscheidung gemacht werden, ob Wälz- oder ob Gleitlager unter Beobachtung sind.

Im Hinblick auf den vorstehend dargelegten Sachverhalt ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zu schaffen, mit dem festgestellt werden kann, ob ein Eisenbahnwagen, der eine Heißlaufer-Scanning-Station passiert, ein Güterwagen ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein derartiges System so auszubilden, daß es mit konventionellen Komponenten ausgeführt werden kann und mit bestehenden Heißläufer-Detektorsystemen kompatibel ist.

Die vorstehend umrissene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein System für die Feststellung des Abstandes zwischen benachbarten Achsen entlang eines Eisenbahnwagen-Untergestells vorgesehen wird. Da in Nordamerika die Achsen von Güterwagen-Untergestellen einen Abstand zwischen 1,37 m und 1,83 m voneinander haben und tatsächlich dieser Abstand niemals nennenswert über 1,83 m liegt, wird die Feststellung eines Achsabstandes zwischen 1,37 m und 1,83 m dazu benutzt, um zu erkennen, ob ein Personenwagen oder ein Güterwagen vorbeifährt. Zu diesem Zweck wird ein erster Rad-„_gnalgeber entlang eines Schienenabschnittes stromauf, d.h. entgegen der normalen Fahrtrichtung, eines zweiten und eines dritten Rad-Signalgebers angeordnet, die wiederum um den zulässigen Abstandsbereich für Güterwagenachsen (d.h. 1,83 m minus 1,37 m) voneinander entfernt sind. Wenn das erste Rad eines vorbeifahrenden Wagen-Untergestells innerhalb des genannten Bereichs festgestellt wird, während das nächste Rad den ersten Rad-Signalgeber auslöst, wird ein Signal erzeugt, das das

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Vorbeifahren eines Güterwagens anzeigt. Wenn umgekehrt das erste Rad den genannten Bereich verläßt oder in diesen Bereich nicht eintritt, bevor das nächste Rad den ersten Rad-Signalgeber auslöst, wird ein Signal erzeugt, das angibt, daß ein Wagen vorbeifährt, der kein Güterwagen ist.

Das vorgeschlagene System kann zum Einsatz in beiden Fahrtrichtungen ausgebaut werden und eine Rückstellung nach jeder Bestimmung und dem Passieren des Zuges vor der Scanning-Station aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Gleisabschnittes, der mit Signalgebern gemäß der Erfindung versehen ist, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild von der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Untergestell 10 eines Eisenbahn-Güterwagens auf einem Gleisabschnitt 14 dargestellt, in dessen Bereich ein Heißlaufer-Sensor 16 angeordnet ist. Die Einzelheiten des Sensors 16 sind allgemein bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung. Das Abtasten.der vorbeifahrenden Räder erfolgt entlang der senkrechten Achse 18 durch eine entsprechende Anordnung und Fokussierung des Sensors 16.

Zwei Rad-Signalgeber 20 und 22 sind entlang des Gleises 14 auf der Abtastseite angeordnet. Die Signalgeber 20 und 22 wie auch die später noch zu beschreibenden weiteren Signalgeber sind von üblicher Ausführung und im Handel von der Anmelderin unter dem Warenzeichen SERVOTRIP erhältlich. Derartige Rad-Signalgeber sind so aufgebaut, daß ein Signal erzeugt wird, wenn ein Rad einen bestimmten Punkt passiert. Auf diese Arbeitspunkte wird Bezug genommen, wenn im folgenden von der Lage der Signalgeber die Rede ist.

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Wie vorher erwähnt, basiert die Erfindung auf der Beobachtung, daß der Abstand A zwischen den Achsen 24 und 26 eines Güterwagen-Untergestells zwischen 1,37 m und 1,83 m liegt, d.h. der veränderliche Bereich des Achsabstandes für Güterwagen ist etwa 46 cm. Demzufolge bedeutet jede Feststellung eines Achsabstandes, der größer als 1,83 m oder kleiner als 1,37 m ist, daß es sich bei dem vorbeifahrenden Wagen nicht um einen Güterwagen handelt.

Entlang des Gleises 14 sind zwei weitere Signalgeber 28 und 30 in gleichem Abstand zu beiden Seiten der Achse 18 und mit einem Abstand B voneinander angeordnet, der geringfügig größer ist als der veränderliche Achsen-Abstandsbereich. Wenn also dieser Bereich 46 cm beträgt, so kann der Abstand B etwa 51 cm betragen. Ein zusätzlicher Signalgeber 32 ist vor dem Signalgeber 28 im Abstand C angeordnet, der geringfügig kleiner ist als der kleinste Achsabstand A für Güterwagen. Wenn dieser Mindestwert für A, wie vorher erwähnt, 1,37 m ist, wird für C ein Wert von etwa 1,35m gewählt. Noch ein Signalgeber 34 kann in Fahrtrichtung nach dem Signalgeber 30 im Abstand C vorgesehen werden, wenn der Verkehr auf dem Gleis 14 in beiden Richtungen stattfindet.

Der Schaltkreis für die Verarbeitung der Signale, die von den verschiedenen Signalgebern und dem Sensor gemäß Fig. 1 erhalten werden, ist in Fig. 2 gezeigt. Wenn der Signalgeber 33 ausgelöst wird, so wird ein Signal erzeugt, das einem Signal-Former 36 zugeführt wird, der seinerseits ein logisches Ausgangssignal mit dem Pegel "¹" erzeugt. In gleicher Weise wird, wenn der Signalgeber 34 getriggert wird, ein Signal erzeugt, das einem Signal-Former 38 zugeführt wird, um ein logisches Ausgangssignal mit dem Pegel "1" zu erzeugen.

Die Signalgeber 28 und 30 sind mit einer Torschaltung 40 verbunden. Die Torschaltung 4 0 dient dazu, ein logisches Signal auf Pegel "1" während des Zeitraums vom Auslösen des Signalgebers bis zum Auslösen des Signalgebers 30 zu erzeugen, und zwar für

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einen Zug, der in Richtung des Pfeiles in Fig. 1 fährt, oder während des Zeitraumes vom Auslösen des Signalgebers 30 bis zum Auslösen des Signalgebers 28 für einen Zug, der in der entgegengesetzten Richtung fährt.

Das Ausgangssignal der Torschaltung 40 wird zusammen mit dem Ausgangssignal des Signal-Formers 36 einem NAND-Glied 42 zugeführt. In gleicher Weise wird das Ausgangssignal der Torschaltung 40 und des Signal-Formers 38 einem NAND-Glied 44 zugeführt. Zusätzliche Eingangssignale für die Glieder 42 und 44 sind Ausgangssignale des Signal-Formers 46, der durch Räder aktiviert wird, welche den äußeren Signalgeber 20 oder 22 passieren, je nachdem, aus welcher Richtung der Zug in die Abtastzone einfährt. Der Signal-Former 46 erzeugt ein logisches Signal mit dem Pegel "0" für Zugverkehr in der durch den Pfeil in Fig. 1 angedeuteten Richtung, und ein logisches Signal mit Pegel "1" für Verkehr in der entgegengesetzten Richtung. Das Ausgangssignal des Signal-Formers 4 6 wird dem Glied 44 und einem Inverter 47 zugeführt, dessen Ausgangssignal an das Glied 42 angelegt wird. Die Fahrtrichtung des Zuges bestimmt also, ob das NAND-Glied 42 oder 44 ausgewählt wird.

Die Ausgänge der NAND-Glieder 42 und 44 werden in einen monostabilen Multivibrator 48 bzw. 50 eingegeben. Diese Multivibratoren 48 und 50 sind ihrerseits mit dem ODER-Glied 52 verbunden, dessen Ausgang mit der Stellklemme eines Flip-Flop 54 verbunden ist.

Die Signalgeber 20 und 22 sind auch mit einem Relais 56 verbunden. Wie dies bei Heißlaufer-Detektorsystemen üblich ist, bleibt das Relais 56 während der Anwesenheit eines Zuges zwischen den Signalgebern 20 und 22 geschlossen und es öffnet, wenn das letzte Rad des letzten Wagens des Zuges den in Fahrtrichtung letzten Signalgeber passiert. Der Ausgang des Relais 56 wird über einen Inverter 60 einem ODER-Glied 58 zugeführt. Der Ausgang des ODER-Gliedes 58 ist mit der Rückstellklemme des Flip-Flop 54

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verbunden. Ein zusätzlicher Eingang zum ODER-Glied 58 ist mit dem Ausgang eines Zählers 62 verbunden, der die Eingangssignale, die er von der Torschaltung 40 erhält, auf zwei zählt. Der Zähler 62 wird durch ein Signal vom ODER-Glied 52 zurückgestellt.

Im folgenden sei nun die Wirkungsweise des dargestellten Systems beschrieben, wobei angenommen wird, daß ein Zug in Richtung des Pfeiles in Fig. 1 vorbeifährt und das erste Rad 64 des Untergestells 10 den Signalgeber 20 passiert. Für diese Fahrtrichtung hat der Inverter 57 ein logisches Ausgangssignal auf Pegel "1", das das Glied 42 aktiviert. Wenn der Signalgeber 32 passiert wird, erscheint ein Eingangssignal zum Glied 42, das jedoch auf der Leitung 68 nicht gehalten wird. Der Multivibrator 48 wird nicht ausgelöst, da das Glied 42 kein Ausgangssignal auf der Leitung 7 0 hat. Wenn das Rad 72 den Signalgeber 32 passiert, kann das Glied 4 2 den Multivibrator 48 nur dann triggern, wenn sich das Rad 64 zwischen den Signalgebern 28 und 30 befindet, wenn das Tor 4 0 aktiviert ist, so daß Signale gleichzeitig auf jeder der Leitungen 66, 68 und 70 erscheinen. Dieser Zustand (daß das Rad 72 den Signalgeber 32 passiert, wenn das Rad 64 zwischen den Signalgebern 28 und 30 ist) kann nur eintreten, wenn der Abstand zwischen den Achsen 24 und 26 geringfügig größer als "C" und geringfügig kleiner als "C" + "B" ist. Wenn dieser Zustand eintritt, kann die Feststellung gemacht werden, daß die Achsen des Untergestells 10 einen Abstand voneinander haben, der geringfügig größer ist als 1,37 m und geringfügig kleiner if als 1,83 m, daß es sich also um einen Güterwagen handelt und daß die Lager sowohl Wälz- als auch Gleitlager sein können. Demzufolge wird am Ausgang 74 des Flip-Flop 54 ei:. Signal erzeugt, um einen Lager-Diskriminatorkreis 76 zu aktivieren, wie er von der Anmelderin vertrieben wird. Wenn das erste Rad 64 den Signalgeber 28 nicht erreicht hat oder den Signalgeber 30 passiert hat, bevor das zweite Rad 72 den Signalgeber 32 überfahren hat, muß der Abstand zwischen den Achsen kleiner als 1,37 m oder größer als 1,83 m sein, so daß es sich nicht um einen Güterwagen handelt und demzufolge die Lager

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Wälzlager sein müssen mit der Folge, daß der Lager-Diskriminatorkreis 76 nicht benötigt wird.

Der Flip-Flop 54 bleibt gestellt, bis er von dem Zählwerk 62 zurückgestellt wird, welches zwei Achsen zählt, die zwischen den
Signalgebern 28 und 30 vorbeifahren, oder dadurch zurückgestellt wird, daß das Ende des Zuges festgestellt wird. Jedesmal, wenn
eine Bestimmung für eine Achse eines Untergestells gemacht wird, wird sie also auch für die nächste Achse gemacht. Jedesmal, wenn ein Satz von Achsen passiert ist, muß eine neue Bestimmung eines vorbeifahrenden Güterwagen-Untergestells gemacht werden, da der
Flip-Flop 54 durch das Zählwerk 62 zurückgestellt wird. Wenn
der Zug in der Gegenrichtung fährt, würde der Flip-Flop 54 durch den Multivibrator 50 aktiviert werden.

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Zusammenfassung

Es wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit der festgestellt werden kann, ob ein Eisenbahnwagen, der eine Abtaststation passiert, ein Güterwagen ist. Die Vorrichtung sieht Signalgeber entlang des Gleises im Bereich der Abtaststation vor, um den Abstand zwischen Achsen des Wagens festzustellen. Wenn der Achsabstand innerhalb eines bestimmten Bereichs ist, wird der Eisenbahnwagen als Güterwagen erkannt.

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Claims

Patentansprüche

1. vorrichtung zur Feststellung, ob ein Eisenbahnwagen, der eine entlang des Gleises vorgesehene Abtaststation passiert, ein Güterwagen ist, gekennzeichnet durch Mittel an der Abtaststation zur Feststellung des Abstandes zwischen benachbarten Achsen (24,26) des Eisenbahnwagens (12) und damit verbundene Mittel zur Bestimmung, ob dieser festgestellte Abstand in vorbestimmten Grenzen ist , die für Güterwagen kennzeichnend sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Sxyualgeber (32), der in der Lage ist, das Passieren eines Rades an einer ersten Stelle entlang des Gleises festzustellen, einen zweiten Signalgeber (28) an einer zweiten Stelle entlang des Gleises, die von der ersten Stelle um einen Betrag entfernt ist, der geringfügig kleiner ist als der Mindestabstand zwischen Achsen eines Güterwagen-Fahrgestells, einen dritten Signalgeber (30) an einer dritten Stelle entlang des Gleises, die von der ersten Stelle in der

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Bankverbindung: Hypobank Gauting Konto Nr. 3750123448 (BLZ 700 260 01)

gleichen Richtung wie der zweite um einen Betrag entfernt ist, der geringfügig größer ist als der Maximalabstand zwischen Achsen eines Güterwagen-Fahrgestells, und Mittel zur Feststellung, ob ein erstes Rad eines Eisenbahnwagens, der sich von der ersten Stelle zur zweiten Stelle bewegt, sich zwischen dem zweiten und dem dritten Signalgeber (28 und 30) befindet, wenn ein zweites Rad dieses Wagens den ersten Signalgeber (32) passiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen vierten Signalgeber (34) an einer vierten Stelle, die in der gleichen Richtung von der dritten Stelle in einem Abstand angeordnet ist, der geringfügig kleiner ist als der Minimalabstand zwischen Achsen eines Güterwagen-Fahrgestells, und Mittel zur Feststellung, ob ein erstes Rad eines Eisenbahnwagens, der sich von der vierten Stelle zur dritten Stelle bewegt, zwischen dem zweiten und dem dritten Signalgeber (28,30) liegt, wenn ein zweites Rad den vierten Signalgeber (34) passiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellungsmittel einen Flip-Flop (54) aufweisen sowie Mittel zum Stellen des Flip-Flop, wenn ein erstes Rad eines passierenden Eisenbahnwagens sich zwischen dem zweiten und dem dritten Signalgeber (28,30) befindet und ein zweites Rad dieses Wagens den ersten Signalgeber (32) passiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Zählwerk (62), das den Flip-Flop (54) zurückstellt, wenn zwei Räder sich zwischen dem zweiten und dem dritten Signalgeber (28 und 30) befinden.

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6. Vorrichtung nach Anspru-h 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flip-Flop (54) durch Mittel, welche auf das Ende des vorbeifahrenden Eisenbahnwagens ansprechen, rückstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Mittel zur Feststellung der Fahrtrichtung eines die Abtaststation passierenden Eisenbahnzuges vorgesehen sind.

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