HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Feld der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Eisenbahn-Steuersystem und insbesondere ein Versorgungssystem mit elektrischem
Strom für einen Zugschub für ein Eisenbahnsystem.
Insbesondere erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf ein
Versorgungssystem mit elektrischem Strom mit einer elektrischen
Leistungssteuerungseinrichtung, die als Bodeneinrichtung
vorgesehen ist.
Beschreibung des Standes der Technik
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In herkömmlichen elektrisch betriebenen Eisenbahnsystemen
wird elektrische Leistung von einem Zuführkabel durch
Kollektor-Stromabnehmer einem Zug zugeführt. Der Zug hat einen
oder mehrere Motoren, und es sind Steuergeräte am Zug
vorgesehen, um die Stromversorgung der Motoren so einzustellen,
daß der Betrieb des Zugs in Übereinstimmung mit der Absicht
des Zugführers gesteuert wird. Da die Steuergeräte sperrig
und schwer sind, werden herkömmliche Auslegungen als
nachteilig betrachtet, da der Zug solche sperrigen und schweren
Steuergeräte immer mit sich führt.
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Um diese Probleme auszuschalten, ist in der japanischen
Patentanmeldung 57-131236, eingereicht am 29. Juli 1982 und
offengelegt zur öffentlichen Einsicht am 07. Februar 1984
unter der Veröffentlichungsnummer 59-23736 ein Zugsystem
vorgeschlagen und offenbart, bei dem die Steuergeräte für
elektrischen Strom als Bodeneinrichtung vorgesehen sind und
eine gesteuerte elektrische Leistung dem Zug zugeführt wird.
Diesem Vorschlag gemäß ist die Strom-Zuführleitung geteilt
in eine Vielzahl von Abschnitten, die jeweils eingerichtet
sind zum Zuführen von elektrischem Strom zu einer einzelnen
Zugeinheit. Der Benutzer des Zugs kann ein Steuersignal an
das Steuergerät anlegen, das am Boden vorgesehen ist und das
Steuergerät liefert einen Motor-Antriebsstrom, der gemäß dem
Steuersignal von dem Zug gesteuert ist.
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Das durch die o. g. japanische Patentanmeldung
vorgeschlagene Zugsystem hat den Vorteil, daß das Gesamtgewicht des Zugs
erheblich vermindert sein kann. Es ist jedoch zu beachten,
daß in diesem System Sicherheitsmaßnahmen, z. B.
Steuersignalleuchten, genauso wie in herkömmlichen Systemen
vorzusehen sind, um Unfälle wie Zusammenstöße von Zügen zu
verhindern.
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Ein ähnliches Zugsystem wird ferner durch die japanische
Patentanmeldung 58-181334 vorgeschlagen, die eingereicht wurde
am 29. September 1983 und offengelegt zur öffentlichen
Einsichtnahme am 23. April 1985 unter der
Veröffentlichungsnummer 60-71368 wurde. In diesem System weist die
Bodeneinrichtung eine Operations-Steuereinrichtung auf, die Operations-
Steuersignale dem Steuergerät zuführt. Das durch die
japanische Patentanmeldung vorgeschlagene System wird jedoch als
nachteilig betrachtet, da jeder Abstand zwischen zwei
benachbarten Stationen eine einzelne Einheit des
Strom-Zuführungsabschnitts darstellt, so daß es unmöglich ist, zwei
oder mehrere Zugläufe in einem einzigen Abstand zwischen
zwei benachbarten Stationen vorzunehmen. Ferner ist es
erforderlich, Sicherheitsmaßnahmen vorzusehen, um
Zusammenstöße mit Autos zu verhindern.
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Es kann möglich sein, die Stromversorgung für die
Strom-Zuführungsabschnitte so zu steuern, daß die Stromversorgung
eines Abschnitts zum Zwecke der Verhinderung von
Wagenzusammenstößen unterbrochen ist. Es ist jedoch zu beachten, daß
diese Lösung nicht empfehlenswert ist, da der Zug nicht
anfahren kann, bis ein vorangegangener Zug den Zug verläßt,
der sich vor dem zuerst genannten Zug befindet, so daß ein
längeres Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Zügen
erforderlich ist.
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In jüngster Zeit besteht eine zunehmende Tendenz,
dreiphasige AC-Motoren zum Zug von Eisenbahnzügen zu verwenden, da
AC-Motoren einfach im Aufbau und bequem in der Unterhaltung
sind. Zum Steuern von Operationen des Zugs wird zumindest
eine der Größen Frequenz, Phase und Spannung des
dreiphasigen AC-Stroms reguliert. Wenn die Zugsysteme der erwähnten
japanischen Patentanmeldung durch Wechselstrom (AC)
angetrieben werden, müssen spezielle Maßnahmen für die
Stromversorgung des Zugs an Übergängen der
Strom-Versorgungsabschnitte getroffen werden. Es gibt jedoch keine praktische
Lösung in den vorgeschlagenen Systemen.
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Ferner ist zu beachten, daß in dem Eisenbahnsystem, bei dem
die gesteuerte Leistung von der Bodeneinrichtung dem Zug
zugeführt wird, eine Gefahr darin besteht, daß der Betrieb des
gesamten Systems einfach durch ein Versagen der
Bodeneinrichtung gestoppt wird. Keine Lösung wird jedoch durch die
genannten japanischen Patentanmeldungen angegeben.
Ersatzsysteme können vorgesehen sein, um die Bodeneinrichtung bei
Versagen abzudecken. Beispielsweise können ein Paar von
äquivalenten Einrichtungen parallel vorgesehen sein, so daß nur
eine zur Zeit benutzt wird und die andere betrieben werden
kann, wenn die erste Ausrüstung versagt. Solche
Ersatzsysteme sind jedoch sehr kostspielig, da unbenutzte Einrichtungen
vorausgehend bereitgestellt werden müssen. Es kann jedoch
möglich sein, eine Stromversorgung für einen
Strom-Zuführabschnitt im Falle eines Versagens der Bodeneinrichtung von
einer anderen Bodeneinrichtung bereitzustellen, die sich in
der Nähe der ausgefallenen Bodeneinrichtung befindet. Um
jedoch einen solchen Ersatz bzw. Notdienst zu ermöglichen, muß
die Bodeneinrichtung große Kapazitäten haben, so daß eine
erhöhte Investition erforderlich ist.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
elektrisch betriebenes Zugsystem anzugeben, bei dem
Sicherheits-Signaleinrichtungen ohne Gefahr einer Zugkollision
weggelassen werden können.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Eisenbahn-Zugsteuersystem des Typs vorzusehen, der
Steuergeräte hat, die auf dem Boden vorgesehen sind, jedoch
nicht auf den Zügen, so daß ein gesteuerter Strom von den
Steuergeräten den Zügen zugeführt wird, wobei zwei oder
mehrere Züge in einem einzigen Raum zwischen zwei benachbarten
Stationen so betrieben werden können, daß die Züge in einer
wachsenden Dichte betrieben sind.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
ein Stromversorgungssystem für Eisenbahnzüge
bereitzustellen, das Strom-Steuereinrichtungen hat, die auf dem Boden so
vorgesehen sind, daß jede Strom-Steuereinrichtung einen
gesteuerten Strom einem Zug zuführt, aber eine Vielzahl von
strom-Versorgungsabschnitten so abdecken kann, daß es als
Ersatz für eine andere Einrichtung bei Bedarf verwendet
werden
kann.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Stromversorgungssystem für Eisenbahnzüge
bereitzustellen, das Stromsteuereinrichtungen aufweist, die am Boden
vorgesehen sind, jedoch den Ausfall des gesamten Systems
verhindern, wenn ein Ausfall in einer Steuereinrichtung
auftritt.
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Erfindungsgemäß werden die o. g. und weitere Aufgaben
erreicht durch ein Eisenbahnsystem mit einer Gleiseinrichtung,
einem Zug, wobei die Gleiseinrichtung mit einer
Stromversorgungseinrichtung versehen ist, die sich längs der
Gleiseinrichtung erstreckt, um einen Dreiphasen-Wechselstrom dem Zug
zuzuführen, einer Meßeinrichtung, die längs der
Gleiseinrichtung vorgesehen ist, um den Zug zu erfassen, wobei der
Zug mit einer Motoreinrichtung zum Ziehen des Zugs und
wenigstens zwei Sammeleinrichtungen zum Sammeln elektrischen
Stroms von den Stromversorgungseinrichtungen versehen ist,
wobei die zwei Sammeleinrichtungen mit der Motoreinrichtung
parallel miteinander verbunden sind und auf dem Zug mit
einem Abstand in einer Längsrichtung des Zugs angeordnet sind,
wobei Zug-Stoppstationen längs der Gleiseinrichtung
vorgesehen sind, wobei die Stromversorgungseinrichtungen getrennte
Versorgungsabschnitte haben, die in Längsrichtung
miteinander ausgerichtet und längs der Gleiseinrichtung mit einem
isolierten Übergang zwischen zwei benachbarten
Versorgungsabschnitten angeordnet sind, wobei einer der Übergänge in
jeder der Stationen so positioniert ist, daß er zwischen den
zwei Sammeleinrichtungen auf dem Zug angeordnet ist, wenn
der Zug an einer vorbestimmten Stelle in der Station
angehalten ist, wobei wenigstens einer der Übergänge zwischen
den Stationen angeordnet ist, einer elektrischen
Stromzuführungseinrichtung, die in wenigstens einer der Stationen
vorgesehen ist, wobei die elektrische
Stromzuführungseinrichtung
Steuereinrichtungen zum Liefern eines
Dreiphasen-Wechselstroms mit wenigstens einer gewünschten Frequenz
aufweist, eine Schalteinrichtung zum selektiven Verbinden der
Steuereinrichtung mit einer der Versorgungsabschnitte und
eine Logikeinrichtung zum Steuern der Steuereinrichtung und
der Schalteinrichtung gemäß einem externen Befehl, der einen
gewünschten Betrieb des Zugs darstellt und einem
Erfassungssignal von der Meßeinrichtung.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jede der
Stationen mit wenigstens einer elektrischen
Stromzuführungseinrichtung versehen, so daß jede elektrische
Stromzuführungseinrichtung die Versorgungsabschnitte in einem Raum
zwischen zwei benachbarten Stationen abdeckt. Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zwei
elektrische Stromzuführungseinrichtungen vorgesehen in je zwei
benachbarten Stationen, so daß die elektrischen
Stromzuführungseinrichtungen eine Vielzahl von Zwischenstations-Räumen
abdecken, wobei eine elektrische Stromzuführungseinrichtung
als Ersatz für die andere elektrische
Stromzuführungseinrichtung verwendet werden kann im Falle eines Ausfalls der
anderen elektrischen Stromzuführungseinrichtung.
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Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Aufsicht auf ein Eisenbahn-Stromzuführungs-
System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Fig. 2 ist ein Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der
Steuerung der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform zeigt.
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Fig. 3 ist eine diagrammartige Ansicht, die ein
Ausführungsbeispiel des Zugsensors zeigt.
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Fig. 4 ist eine Aufsicht, die ein Beispiel der
Zug-Stoppstation zeigt.
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Fig. 5 ist eine vertikale Schnittansicht der Station.
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Fig. 6 ist eine der Fig. 1 ähnliche Aufsicht, jedoch für
eine andere Ausführungsform.
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Fig. 7 ist eine vertikale Schnittansicht der Station, die
den Vorgang des Änderns bzw. Wechselns der elektrischen
Stromzuführungseinrichtung zeigt.
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Fig. 8 ist eine Aufsicht der in Fig. 7 gezeigten Station.
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Fig. 9 ist eine vertikale Schnittansicht der Station, die
ein weiteres Verfahren zum Ändern der elektrischen
Stromversorgungseinheit zeigt.
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Fig. 10 ist eine Aufsicht der in Fig. 9 gezeigten Station,
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Fig. 11 ist eine Aufsicht der Station, die das weitere
Vorgehen zum Ändern der elektrischen Stromzuführungseinheit
zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere Fig. 1,
ist ein Eisenbahnsystem mit einem Eisenbahngleis Tr gezeigt,
entlang dessen die Züge T&sub1;, T&sub2;, T&sub3;, T&sub4; und T&sub5; geleitet
werden. Das Eisenbahnsystem weist ferner Zug-Stoppstationen A,
B, G, D, E und F auf, die längs des Gleises Tr vorgesehen
sind. Züge haben Elektromotoren M zum Erzeugen einer
Zugkraft. Geeignete Schaltkreis-Schutzeinrichtungen sind in den
Zügen, z. B. in herkömmlichen Eisenbahnsystemen vorgesehen.
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Um eine Zufuhr von elektrischem Strom zu den Motoren M der
Züge bereitzustellen, ist eine Strom-Versorgungsleitung 1
vorgesehen, die sich längs des Eisenbahngleises bzw. der
Schiene Tr erstreckt. Wie gezeigt ist die vorher
beschriebene Versorgungsleitung 1 in eine Vielzahl von
Versorgungsabschnitten 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i, 1j, 1k, 1l und
1m geteilt. Die Länge der Strom-Versorgungsabschnitte wird
so bestimmt, daß sie größer ist als der Bremsabstand des
Zugs. Zwischen zwei benachbarten Versorgungsabschnitten
besteht ein elektrisch isolierter Übergang 3. In jeder Station
ist wenigstens eine elektrische Stromzuführungseinrichtung 5
vorgesehen. In Fig. 1 sind die Stationen A, B und C mit den
Einheiten 5A, 5B bzw. 5C versehen. Die Station D ist mit
zwei Einheiten 5D-1 und 5D-2 versehen. Die Stationen E und F
sind mit Einheiten 5E bzw. 5F versehen.
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Jede der elektrischen Stromzuführungseinheiten 5 wird
gebildet durch einen Schaltkreis 6, eine Steuerschaltung 7 und
eine Logikschaltung 8. Die Steuerschaltung 7 ist mit einer
elektrischen Stromleitung 12 so verbunden, daß der
Schaltkreis 7 eine elektrische Stromversorgung von der
Stromleitung 12 erhält. Der Schaltkreis 6 dient dazu, den Ausgang
der Steuerschaltung 7 mit einem ausgewählten
Versorgungsabschnitt zu verbinden. Insbesondere dient der Schaltkreis 6
in der Einheit 5A dazu, den Ausgang des Steuerschaltkreises
7 in derselben Einheit alternativ mit dem
Versorgungsabschnitt 1b oder 1c zu verbinden. Der Schaltkreis 6 in der
Einheit 5B verbindet selektiv den Ausgang der
Steuerschaltung 7 in derselben Einheit mit dem Versorgungsabschnitt 1b.
Der Schaltkreis 6 in der Einheit 5C verbindet alternativ den
Ausgang der Schaltung 7 in derselben Einheit mit dem
Zuführabschnitt 1e oder 1f. Die Einheiten 5D-1 und 5D-2 sind so
angeordnet, daß sie die Versorgungsabschnitte 1g, 1h, 1e und
1j abdecken. Die Einheit 5E ist angeordnet, um die
Versorgungsabschnitte 1k und 1l abzudecken.
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Die Logikschaltung 8 ist mit einer Befehlsleitung 10 zum
Empfangen eines Befehlssignals einer Befehlsstation 9
verbunden. Die Schaltung 8 ist ferner verbunden mit einem
Zugsensor S, um ein Zugsignal von dort zu empfangen. Wie in Fig.
3 gezeigt, weist der Zugsensor F eine Schlaufe von
elektrisch leitfähigem Draht w auf, der in winkelmäßig
beabstandeten Positionen verdreht ist, wie durch wt gezeigt. Die
Schlaufe des Drahts w erstreckt sich längs des Gleises bzw.
der Schiene zwischen je zwei benachbarten Stationen, z. B.
den Stationen A und B, wie in Fig. 3 gezeigt, und ist mit
der Logikschaltung 8 verbunden, die der Schleife einen
Wechselstrom mit einer vorbestimmten Frequenz F&sub1; zuführt. Der
Zug trägt eine Resonanzspule L mit einer Resonanzfrequenz
F&sub2;, so daß Impulse H produziert werden, wenn die Spule L an
der Verdrehung wt der Drahtschlaufe w vorbeigeht. Die Anzahl
der Impulse wird gezählt, um die Stelle des Zugs zu
identifizieren und die Intervalle der Impulse werden erfaßt, um
die Geschwindigkeit des Zugs zu identifizieren. In Fig. 1
ist zu beachten, daß ein Zugsensor S zwischen je zwei
benachbarten Stationen vorgesehen ist, so daß diese
Zugsensoren mit den Bezugszeichen S1, S2, S3, S4, S5, S6 und S7
identifiziert sind.
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Die Logikschaltung 8 hat ein Lokalprogramm für die
Zug-Geschwindigkeitssteuerung in dem Gebiet, das die entsprechende
elektrische Stromzuführungseinheit abdeckt. Die
Befehlsstation 9 gibt einen Befehl zur Revision des lokalen Programms,
wenn eine solche Revision notwendig ist. Die Logikschaltung
8 erzeugt ein Steuersignal bezogen auf das lokale Programm
und das Zuganordnungs-Signal von dem Zugsensor S ebenso wie
dem Befehlssignal von der Befehlsstation, wenn vorhanden.
Das Steuersignal von der Logikschaltung 8 wird der
Steuerschaltung 7 angelegt, welche einen dreiphasigen
Wechselstrom-Ausgang erzeugt, dessen Spannung und Frequenz gemäß
dem Signal von der Logikschaltung 8 bestimmt werden. Das
Signal von der Logikschaltung 8 wird ebenso dem Schaltkreis
angelegt, so daß Versorgungsabschnitte, wo die Züge
betrieben werden, und die Versorgungsabschnitte, die vor den
Versorgungsabschnitten mit darauf befindlichen Zügen sind, mit
dem gesteuerten Dreiphasen-Wechselstrom versorgt werden.
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Um den gesteuerten Dreiphasen-Wechselstrom in Zuführleitung
1 aufzunehmen, ist der Zug mit wenigstens zwei
Strom-Sammelschuhen bzw. Stromabnehmerschuhen 2 versehen, die parallel
mit dem Motor M verbunden sind. Die Sammelschuhe 2 sind auf
dem Zug mit einem Längsabstand g angeordnet. Die Anordnung
des isolierenden Übergangs 3 in jeder Station ist so
beschaffen, daß der Übergang 3 sich zwischen den Sammelschuhen
2 auf dem Zug befindet, der an einer vorbestimmten Position
in der Station gestoppt wird. In der in Fig. 1 gezeigten
Situation hält der Zug T&sub1; gerade an der Station F an, so daß
der Schaltkreis 6 der Einheit 5E betrieben wird, um die
Steuereinheit 7 mit dem Versorgungsabschnitt 1l zu
verbinden. Die Steuerschaltung 7 der Einheit 5E erzeugt einen
Dreiphasen-Wechselstrom, der geeignet ist, um den Zug T&sub1; zu
bremsen. Der Versorgungsabschnitt 1m, der sich vor dem
Versorgungsabschnitt 1l befindet, wird von der Einheit 5F
abgeschaltet, so daß kein elektrischer Strom dem
Versorgungsabschnitt 1m zugeführt wird.
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Der Zug T&sub2; wird gerade von dem Versorgungsabschnitt 1i zu
dem Versorgungsabschnitt 1j bewegt und dieser Zug T&sub2; wird
nachfolgend abgebremst. Die Einheit 5D-2 wird daher mit dem
Versorgungsabschnitt 1j verbunden, um einen geeignet
gesteuerten
Dreiphasen-Wechselstrom dem Versorgungsabschnitt 1j
zuzuführen. Der Zug T&sub3; hat die Station D verlassen und die
Beschleunigung ist beim Versorgungsabschnitt 1g fast
beendet. Die Einheit 5D-1 in der Station D ist daher mit dem
Versorgungsabschnitt 1g verbunden, um einen geeignet
gesteuerten Strom dem Zug T&sub3; zuzuführen.
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Der Zug T&sub4; ist in der Station C und verläßt gerade die
Station. Daher ist die Einheit 5C in der Station 1C mit dem
Versorgungsabschnitt 1e verbunden, um diesen
Versorgungsabschnitt mit einem beschleunigenden Wechselstrom zu
versorgen, wogegen die Einheit 5B in der Station B von dem
Versorgungsabschnitt 1d abgeschaltet ist. Der Zug T&sub5; befindet sich
an dem Versorgungsabschnitt 1b, so daß die Einheit 5A in der
Station A mit dem Versorgungsabschnitt 1b verbunden ist, um
diesen Versorgungsabschnitt mit einem beschleunigenden
Wechselstrom zu versorgen.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sind sequentielle Steuerungen
für die Operationen der Züge gezeigt. Hinsichtlich des Zugs
T&sub1; wird dieser in der Station E zur Zeit (1) gestoppt, so
daß die Einheit 5E von beiden Versorgungsabschnitten 1j und
1k abgeschaltet ist. Zur Zeit (2) wird die Beschleunigung
des Zugs T&sub1; begonnen, so daß der Versorgungsabschnitt 1k
durch Verbindung mit der Einheit 5E eingeschaltet wird. Die
Steuerschaltung 7 in der Einheit 5E liefert dann einen
gesteuerten Strom zur Beschleunigung des Zugs T&sub1; zu den Zeiten
(2') und (3). Zur Zeit (4) befindet sich der Zug T&sub1; an dem
Übergang 3 zwischen den Versorgungsabschnitten 1k und 1l,
wodurch die Stromabnehmer 2 jeweils in Kontakt sind mit den
Versorgungsabschnitten 1k und 1l. Bevor der Zug zum Übergang
3 kommt, wird der Versorgungsabschnitt 1l, der sich vor dem
Versorgungsabschnitt 1k befindet, von der Stromzuführeinheit
5F in der Station F eingeschaltet. Diese Funktion wird zur
Zeit (2') bezüglich des Zugs T&sub2; gezeigt. Wenn der Zug T&sub2;
sich dem Übergang 3 zwischen den Versorgungsabschnitten 1h
und 1i nähert, wird der Versorgungsabschnitt 1i, der sich
vor dem Versorgungsabschnitt 1h befindet, wie in der Zeit
(2') gezeigt, eingeschaltet. Danach fährt der Zug T&sub2; in den
Übergang 3 zwischen den Versorgungsabschnitten 1h und 1i
ein.
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Zur Zeit (5) erreicht der Zug T&sub1; die Station F, so daß der
Zug T&sub1; abgebremst wird. Zu diesem Zweck erzeugt die
Steuerschaltung 7 in der Einheit 5F einen Wechselstrom, der zum
Bremsen geeignet reguliert ist. Der Zug T&sub1; wird dann bei der
Station F zur Zeit (6) gestoppt, da der Versorgungsabschnitt
1m, der sich vor dem Versorgungsabschnitt 1l befindet, von
der Stromzuführeinheit 5F abgeschaltet ist. Zur Zeit (7)
werden beide Versorgungsabschnitte 1l und 1m von der
Stromversorgungseinheit 5F abgeschaltet, so daß der Zug T&sub1;
stationär in der Station F gehalten wird. Danach wird der
Versorgungsabschnitt 1m eingeschaltet, wie zu den Zeiten (8)
und (9) gezeigt, und zwar für den Start des Zugs T&sub1; in der
Station F. Die Operationen der anderen Züge sind im
wesentlichen dieselben wie die Operation des Zugs T&sub1;, so daß keine
weitere Beschreibung stattfindet.
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Es ist zu Fig. 2 zu bemerken, daß dort wenigstens ein
Versorgungsabschnitt besteht, der von der Stromführeinheit
abgeschaltet ist, die auf den Versorgungsabschnitt folgt, auf
dem der Zug gerade betätigt wird. Dies hat den Vorteil, daß
eine Zugkollision auch dann vermieden wird, wenn der
vorangehende Zug auf einem Versorgungsabschnitt durch einen
Unfall gestoppt wurde, da der darauffolgende Zug in dem
abgeschalteten Versorgungsabschnitt durch Anwendung der
Notbremse gestoppt wird, sobald der darauffolgende Zug den
abgeschalteten Versorgungsabschnitt erreicht.
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Es ist in Fig. 2 zu beachten, daß in der Station nur einer
der Stromabnehmer auf dem Zug in Kontakt ist mit dem
eingeschalteten Versorgungsabschnitt. Gewöhnlich verursacht dies
eine instabile Zugoperation, da der eine Stromabnehmer
zufällig bzw. durch einen Unfall von dem eingeschalteten
Versorgungsabschnitt abgenommen sein kann. In der Startdauer
ist der Zugbetrieb jedoch relativ glatt, so daß dort im
wesentlichen keine Möglichkeit besteht, daß die Stromabnehmer
von dem eingeschalteten Versorgungsabschnitt abgenommen
sind. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis dieses
Umstands und liefert einen isolierenden Übergang der
Versorgungsabschnitte in der Station, so daß die zuvor genannte
Steuerung stattfinden kann. In der genannten Ausführungsform
ist der Zugsensor S in jedem Zwischenstations-Raum
vorgesehen. Wenn jedoch zwei oder mehrere Züge in einem
Zwischenstations-Raum betrieben werden, muß eine Vielzahl von
Zugsensoren in einem einzelnen Zwischenstations-Raum vorgesehen
sein.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 ist ein
Stationsaufbau 25 gezeigt, der mit einer Plattform 20 zwischen einem
Paar von Schienen T ausgebildet ist. Unterhalb der Schienen
T sind Vertiefungen 21 zum Positionieren der elektrischen
Stromzuführeinheit vorgesehen. Die Vertiefung 21 ist groß
genug, um zwei Stromzuführeinheiten 5 aufzunehmen und nur
eine Stromzuführeinheit 5 ist in jeder Vertiefung 21
positioniert, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 4
gezeigt ist. Wenn die Einheit in der Vertiefung 21 durch eine
andere Einheit ersetzt ist, wird die neue Stromzuführeinheit
21 in die Vertiefung 21 hineingebracht, wie durch eine
unterbrochene Linie in Fig. 4 gezeigt. Danach wird die
vorausgehend positionierte Einheit aus der Vertiefung 21
herausgenommen.
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Fig. 5 zeigt das Verfahren zum Ändern bzw. Wechseln der
Stromzuführeinheit 5. Das erläuterte Eisenbahnsystem ist von
einem Typ, bei dem die Züge von der Schiene T hängen bzw.
schweben. Es ist ein besonders ausgelegter Zug vorgesehen,
um die Stromzuführeinheit 5 zu tragen, um die Einheit 5 zu
ersetzen, die sich in der Vertiefung 21 befindet. Der Zug
weist einen Wagen 24 auf zum Tragen einer Stromzuführeinheit
5. Der Zug wird zur Station bewegt und bei der Station
gestoppt, wo die Stromzuführeinheit 5, die durch Wagen 24
getragen wird, über der Vertiefung 21 positioniert ist. Danach
wird die durch den Wagen 24 getragene Einheit 5 in die
Vertiefung 21 abgesenkt und die Stromzuführeinheit 5, die
vorausgehend sich in der Vertiefung 21 befand, wird aus der
Vertiefung 21 herausgenommen.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 6 unterscheidet sich die dort
gezeigte Ausführungsform von der vorangegangenen
Ausführungsform darin, daß eine für jeweils zwei Stationen mit zwei
Stromzuführeinheiten 5 ausgestattet ist. Im Prinzip sind
abwechselnde Stationen mit solchen Stromzuführeinheiten 5
versehen. Wenn es jedoch erforderlich ist, zwei Züge in einem
Zwischenstations-Raum zu betreiben, können zwei benachbarte
Stationen mit den Stromzuführeinheiten 5 versehen werden. In
dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die
Stationen A, C, D und F mit zwei Stromzuführeinheiten 5
versehen.
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Die Einheiten 5A-1 und 5A-2 in der Station A sind mit den
Versorgungsabschnitten 1a, 1b und 1c verbunden, um selektiv
elektrischen Strom diesen Versorgungsabschnitten zuzuführen.
Die Einheiten 5C-2 in der Station C sind so verbunden, daß
sie die Versorgungsabschnitte 1d, 1e und 1f abdecken können.
Die Station D ist benachbart der Station C, aber ist mit
Stromzuführeinheiten 5D-1 und 5D-2 versehen, da es
erforderlich ist, zwei Züge T2 und T3 zwischen den Stationen D und E
zu betreiben. Die Einheiten 5D-1 und 5D-2 in der Station D
decken die Versorgungsabschnitte 1g, 1h, 1i und 1j ab. Die
Einheiten 5F-1 und 5F-2 in der Station F sind mit den
Versorgungsabschnitten 1k, 1l und 1m verbunden. Im Betrieb
werden die Einheiten 5A-1 und 5A-2 in der Station A geeignet
geschaltet, um den Versorgungsabschnitten 1a, 1b und 1c
Strom zuzuführen, so daß zwei Züge in diesen
Versorgungsabschnitten betrieben werden können. In gleicher Weise werden
die Einheiten 5C-1 und 5C-2 in der Station C geschaltet, so
daß zwei Züge in den Versorgungsabschnitten 1d, 1e und 1f
betrieben werden können, welche die Zwischenstations-Räume
zwischen den Stationen B und C und zwischen den Stationen C
und D abdecken. Die Einheiten 5D-1 und 5D-2 in der Station D
werden so geschaltet, daß zwei Züge zwischen den Stationen D
und E betrieben werden. In den in Fig. 6 gezeigten
Anordnungen kann ein Ausfall der einen Einheit 5 in einer Station
durch die andere Einheit in derselben Station abgedeckt
werden. Wenn beispielsweise die Einheit 5D-1 betriebsunfähig
wird, deckt die Einheit 5D-2 die Versorgungsabschnitte 1g,
1h, 1e, und 1j ab. In diesem Fall kann jedoch nur ein Zug
zwischen den Stationen D und E betrieben werden. Es kann
natürlich möglich sein, eine provisorische Stromzuführeinheit
in jeder Station vorzusehen, wo die zwei
Stromzuführeinheiten zur Verwendung während eines Versagens einer der
Einheiten vorgesehen sind.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 ist dort ein
anderer Weg zum Wechseln der Stromzuführeinheit in der Station
gezeigt. Das darin gezeigte Eisenbahnsystem ist von einem
herkömmlichen Typ, beim dem der Zug T auf einer
Eisenbahnschiene Tr läuft. Eine Plattform 20 ist zwischen einem Paar
von Gleisen bzw. Schienen Tr vorgesehen. Die
Stromzuführeinheit 5 ist an einer Seite des Gleises Tr gegenüber der
Plattform 20 angeordnet. Es kann ein Zug 24a vorgesehen
sein, der eine Stromzuführeinheit trägt, wobei der Zug durch
zwei Wagen 30a und 30b gebildet wird, die jeweils eine
seitliche Öffnung 31 haben, wie in Fig. 7 gezeigt. Der Wagen
30a
kann leer sein und der Wagen 30b kann mit einer
Stromzuführeinheit 5 beladen sein, wie in Fig. 8 gezeigt. Der Zug
24a wird zuerst in der Station an einer Position gestoppt,
an der sich der unbeladene Wagen 30a an einer Seite der
Einheits-Ladeposition befindet. Danach wird die Einheit 5 in
der Station in die leeren Wagen 30a bewegt und der Zug wird
zur Position bewegt, an der der beladene Wagen 30b sich an
einer Seite der Einheits-Ladeposition befindet. Danach wird
die Einheit auf dem Wagen 30b zur Einheit-Ladeposition in
der Station bewegt.
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In den Fig. 9 und 10 ist ein weiterer Weg zum Wechseln
der Stromzuführeinheit 5 gezeigt. Das dort gezeigte System
ist im wesentlichen dasselbe wie das in Fig. 5 gezeigte
System, so daß auf die Beschreibung zur Fig. 5 Bezug genommen
wird. Wie in Fig. 10 gezeigt, ist die Station unterhalb
jeden Gleises Tr mit einer Vertiefung 21a ausgebildet, die
groß genug ist, um drei Stromzuführeinheiten unterzubringen.
In der Vertiefung 21a sind zwei Stromzuführeinheiten 5 für
die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform vorgesehen und ein
provisorischer Raum ist in der Vertiefung übrig für eine
weitere Einheit. Der Zug 24 zum Tragen der
Stromzuführeinheit 5 zu der Station ist aufgebaut wie in der
Ausführungsform von Fig. 5.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist ein weiteres Verfahren zum
Wechseln der elektrischen Zuführeinheit 5 gezeigt. In diesem
Beispiel ist der Raum 31a zum Positionieren der Einheiten 5
an einem Längsende der Plattform 20 zwischen dem Paar von
Gleisen Tr vorgesehen. Die Einheit 5 wird aus dem Raum 31a
herausgenommen und in den Raum 31a seitwärts hineingebracht,
wie in den Ausführungsformen von Fig. 7 und 8. In dieser
Ausführungsform nimmt jedoch der Raum 31a die Einheiten 5
aus dieser Seite des Raums auf.
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Die Erfindung wurde gezeigt und beschrieben unter Bezugnahme
auf besondere Ausführungsformen. Es ist jedoch zu beachten,
daß die Erfindung in keiner Weise auf die Details der
erläuterten Anordnungen beschränkt ist, sondern daß Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom
Umfang der angehängten Ansprüche abzuweichen.