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Anordnung zur Nachrichtenübermittlung und Steuerung von Fahrzeugen
Das Patent 739496 bezieht sich auf eine Anordnung zur Nachrichtenübermittlung
und Steuerung von Fahrzeugen mittels leitungsgerichteter Hochfrequenz, wobei die
Steuer-und Regelimpulse entweder durch Modulation der Hoehfrequenzträgerwelle oder
durch eine Reihe von. Tastimpulsen, insbesondere nach dem Prinzip der konstanten
Summe, gegeben werden. Die Anordnung ist gemäß dem Hauptpatent so ausgebildet, daß
der Bremsvorgang, der Anfahrvorgang und die jeweilige Zugkraft des gesteuerten Fahrzeuges
gleichlaufend mit den entsprechenden Größen des die Hochfrequenzimpulse aussendenden
Fahrzeuges derart gesteuertwerden, daß gleichmäßiger Schub-oder Zugkraftverlauf
beider Fahrzeuge selbsttätig eingehalten wird. Zweckmäßigerweise wird die Meß- und
Regelgröße für die Zugkraft von den Motorstromkreisen über entsprechende Meßeinrichtungen
abgenommen, falls die Fahrzeuge elektrisch angetrieben werden. Es kann aber auch
die Meß- und Regelgröße für die Zugkraft der Zuglokomotive von der Größe der Zusammendrückung
der Zughakenfeder abgegriffen werden, bei der Schublokomotive von der Größe der
Zusammendrückung der Puffer. Bei Fahrzeugen mit Doppelpufferanordnung erfolgt der
Abgriff der Meß- und Regelgröße für die Zugkraft, bei der Schublokomotive bei verschiedener
Zusammendrückung beider Puffer über eine Ausgleichsvorrichtung. Eine Sperrung der
Fernsteuerung und Fernregelung im Sinne einer Geschwindigkeitserhöhung erfolgt dann,
wenn an einem oder mehreren der zusammenarbeitenden gesteuertenTriebfahrzeuge die
Höchstgeschwindigkeit erreicht ist. Die Sperrung der Fernsteuerung und Fernmeldung
im
Sinne einer @i>,krrtfterhöhung tritt zweckmäßig auch dann ein, - wenn an einem oder
mehreren der zusammenarbeitenden gesteuerten Triebfahrzeuge die zulässige Stromstärke
überschritten wird oder wenn an einem der zusammenarbeitenden Fahrzeuge die Fahrgeschwindigkeitsverritigerung
in der Zeiteinheit einen bestimmten einstellbaren Betrag überschreitet.
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Mit diesen Darlegungen ist auf die Wichtigi;eit des Bremsvorranges
bereits grundsätzlich hingewiesen, und es sind verschiedene Mittel angegeben, um
Bremskraft, Zugkraft u. dgl. an den zusammenarbeitenden Fahrzeugen aufeinander abzustimmen.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung zur Nachrichtenübermittlung und
Steuerung von Fahrzeugen mittels Hochfrequenz, wobei die Steuer- und Regelimpulse
entweder durch :,vIodula,tioii der Hochfreduenzträgerwelle oder durch eine entsprechende
Reihe von Tastimpulsen, insbesondere nach dein Prinzip der konstanten Stimme, gegeben
@t-erden. Vorausgesetzt ist. (laß hier, ebenso wie beim Hauptpatent, der Bremsvorgang,
der Anfahrvorgang und die jeweilige Zugkraft des ferngesteuerten Fahrzeuges gleichlaufend
mit den entsprechenden Größen des die Hochfrequenzimpulse aussendenden Fahrzeuges
gesteuert werden. Die Erfindung besteht dabei darin, dal) die elektrische Iiurzschluß-,
Widerstands- oder Nutzbremsung des ferngesteuerten Fahrzeuges deichlaufend wie bei
dem die Hochfrequenzimpulse aussendenden Fahrzeug gesteuert wird. Es gehört nämlich
die. Beeinflussung der Bremsung und die überwachung des richtigen Arbeitens der
Bremseinrichtungen zu den. wichtigsten, für die Durchführung eines Zugbetriebes
erforderlichen Aufgaben. Daher wird bei der elektrischen hurzschluß-. Widerstands-
oder Nutzbremsung von elektrischen Lokomotiven und Triebfahrzeugen ;ihnlich vorgegangen
wie bei der Fernsteuerung und Fernregelung der Zugkraft, und es werden diesbezügliche
Mittel vorgesehen, denn hier kann es ebenfalls vorkommen, daß bei ungleichen Triebfahrzeugen
die zulässige Bremskraft an einem der beteiligten Fahrzeuge oder, was anniihernd
gleichbedeutend ist, die zulässige Stromstärke der Motoren überschritten wird. Eine
weitere Erhöhung der Bremskräfte im Verband der zusammenarbeitenden Fahrzeuge ist
zti verhindern bzw. so vorzusehen, daß leistungsfähigere Fahrzeuge mehr Bremskraft
übernehmen und damit das an der Grenze der Beiastungsfiiliigkeit stehende Fahrzeug
entlasten.
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Diese Forderungen' sind bei den elektrischen Bremsarten insbesondere
deshalb zu erheben, weil die Motoren den Energieumformer für die Umwaridlunb der
lebendigen Energie des Zu-cs in die elektrische Energie am Fahrdraht darstellen.
Die im Bahnbetrieb verwendeten Fahrmotoren sind fast ausschließlich als Iwornntutatormotoreii
gebaut. Der Iionnmitator stellt einen emplin(-Iliclieii Bauteil dar, der durch Überlastungsspitzen
beschädi-t werden kann, auch wenn hierbei die mittlere thermische Belastung der
Motoren nicht überschritten wird. Somit ist bei dem Zusammenarbeiten mehrerer Fahrzeuge
in einem Zugverband auch jede kurzzeitige, stob-«-eise LIierbeanspruchung der Motoren
zu vermeiden. Der Bremsvorgang niul.') von Anfam,-an völlig gleichmäl@ig verlaufen.
Die Bremskraft muß bei Zusammenarbeiten von zwei oder mehreren Lokomotiven oder
Triebfahrzeugen gleichmäßig und gleichzeitig einsetzet) und während der Bremsung
richtig aufeinander abgestimmt sein. Der ge« ünschte gleichin@ge Einsatz und -leiclini;il.',ige
Verlauf der Bremsung kann durch die Fernsteuerung Und Feriregeltnig mittels
leitungsgerichteter Hochfrequenzübertragung erreicht werden. Abweichungen im Bremskraftverlauf
«-erden durch Fernmel:)einrichtungen erfal3t, und in weiterer Folge wird die Steuerung
der Fahrzeuge so beeintlußt, dal@ etwa auftretende Bremskr<zfttinterscliiede
wieder rückgängig gemacht werden. 1=s kann z. ß. so vorgegangen «-erden, dal3 der
Fertiniei)rt-crt der elektrischen Bremskraft der einen Lokomotive verglichen wird
mit der Breniskr,ift oder einem der Bremskraft proportionalen Wert auf der ferngesteuerten
Lokomotive und das Vorhandensein einer Abweichung zwischen beiden Mef)werten das
Weitersclialten der Stettertu)g auf jener Maschine verhindert, welche die höhere
Bremskraft aufweist. Als -Maß für die ßreniskraft 1,iin»en lieispic-ls- ) weise
die Motorströme herangezogcii werden. als MaY, kann ferner die @usammendrückt»ig
der Pufferfedern herangezogen «-erden. Auch können die Bremscharakteristiken der
i)) Frage kommenden Fahrzeu-e durch linfiigung von zusätzlichen Widei-stäridei,
einander angeglichen «erden.
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Die elektrische Bremse in- Form der Kurzschluß-, Widerstands- oder
Nutzbrenismig gestatte, wegen ihrer außerordentlich schnellen Reaktionsfähigkeit
und Elastizität ihrer Regelung die Ausnutzung des h.eil>ungswcrtes zwischen Rad
und Schiene mehr als andcrc, z. D. mechanische Bremsen, bei denen in) allgemeinen
der Schnellbremsdruck auf den ungiinstigsten Reibungswert eingestellt sein muß.
Infolgedessen wirkt eine mechanische Bremsung bei Vorhandensein eines günstigeren
Reibungswertes zti schnell verzögernd auf den Zttg, was unangenehm empfunden «-ird.
Da der Reihungswert mit steigender Geschwindiäheit fällt, kann man, unabhängig
von
dem Schienenzustand und der Fahr gesch«-indigkeit, jeweils die Reibung für die Bremsung
ausnutzen, die zur Verfügung steht. Tritt eine ungewollte Überbremsung ein, dann
entsteht bei entsprechender Schaltung der elektrischen Bremse kein Blockieren der
Räder, sondern es macht sich eine selbstregelnde Wirkung bemerkbar; indem die überbremsten
Achsen mehr oder weniger schlüpfen, damit gleichzeitig die Motorbremsspannung herabsetzen
und so selbsttätig das Bremsmoment vermindern. ImAugenblick des Übercinstimmens
voll Adhäsion und Bremsmoment fangen sich die Triebräder wieder, was z. B. durch
Sandstreuen beschleunigt werden kann.
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Bei mehreren Triebfahrzeugen eines langen Zuges können die Reibungsverhältnisse
unter den einzelnen Achsen des Zuges stark verschieden sein. Dies gilt beispielsweise
dann, `Nenn die erste Lokomotive des Zuges über eine frisch verschneite Strecke
fährt, während für die folgenden Achsen ein geringerer Reibungsbeiwert gilt, der
dadurch zustande kommt, daß zwischen Rad und Schiene kein Schnee mehr liegt. Werden
nun solche unter verschiedenen Vorbedingungen abzubremsenden Achsen zum Teil überbremst,
dann geht die erwähnte Selbstregelung uriabhängig voneinander vonstatten, so daß
unter Umständen heftige Stöße und ihre entsprechenden Auswirkungen im Zugverband
in Kauf zu nehmen sind. Ein Mittel zur Verhütung dieser Erscheinung ist die Anwendung
an sich bekannter Schleuderschutzeinrichtungen, die aber erfnduribsgemäß mit Mitteln
der Hochfrequenzübertragungstechnik voneinander abhängig gemacht werden, um so für
den gatizeti Zug das Optimum all Brernswiikung zu erreichen. Eine solche Schleuderschutzeinrichtung
besteht beispielsweise aus einer Bremsstromüberwachung in Verbindung mit einer Überwach=
des Umdrehungsverlaufes ungebremster Achsen, so daß die Größe des Schlupfes der
gebremsten Achsen erfaßt und für die Regelung verwertet werden kann. Der Gedanke,
Schleuderschutzvorrichtungen heranzuziehen und mit den Mitteln der Hochfrequenztechnik
voneinander gegenseitig abhängig ztt machen, ist allerdings unabhängig voll der
Antriebsart der betreffenden Fahrzeuge. Er kann ebenso bei darnpfangetriebenen Fahrzeugen
oder bei Dieselfahrzeugen angewandt werden, sofern nur für die Hochfrequenzübertragung
die entsprechenden Einrichtungen geschaffen werden, also beispielsweise eine drahtlose
Übertragung mittels Kurzwellen, mittels Richtstrahler o. dgl. vorgesehen wird.
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Bei elektrischer Nutzbremsung ist es wichtig, daß die zurückgewonnene
Energie im Netz untergebracht werden kann. Dabei könnet andere elektrische Züe als
Verbraucher auftreten, oder es kann' die Energie über die Bahnspeisewerke in das
Hochspannungsnetz zurückgesandt werden. Schwierigkeiten treten in letzterem Falle
auf, wenn es sich um elektrische Gleichstrombahnen handelt, die, wie fast allgemein
üblich, Unterstationen mit Gleichrichtern aufweisen. Für den Rücktransport der Energie
müssen dann besondere Wechselrichtersätze vorgesehen «-erden. Die Ausnutzung dieser
Einrichtungen wird möglicherweise gering sein, weil rückgewonnene Energie in erster
Linie von den anderweitigen, im Bahnnetz befindlichen Fahrzeugen aufgenommen wird.
Daher kann durch selbsttätige Fernsteuerung der betreffende Wechselrichtersatz von
dem stromrückgewinnenden Triebfahrzeug aus immer erst dann eingeschaltet werden,
wenn ein Bedarf vorliegt, d. h. wenn kein Zug auf der Strecke ist, der die rückgewonnene
Energie aufnehmen kann.