DEP0035615DA - Einrichtung zum selbsttätigen Zählen von Gegenständen, insbesondere Zugachsen bei Eisenbahnen - Google Patents

Description

In verschiedenen Zweigen der Technik liegt die Aufgabe vor, Gegenstände selbsttätig zu zählen. So will man z.B. im Eisenbahnsicherungswesen das Frei-sein von Gleisabschnitten dadurch überprüfen, dass man die Zahl der einfahrenden und ausfahrenden Achsen zählt und miteinander vergleicht. Man hat zur Zählung der Achsen Schaltorgane angewendet, die eine große Zahl verschiedener Zustände einnehmen können, z.B. Umlaufzählwerke oder Schrittschalter. Diese Apparate sind verhältnismäßig vielteilig. Es ist auch bekannt, zur Zählung Schaltorgane mit nur zwei verschiedenen Zuständen, z.B. Relais, zu verwenden. Man schaltet hierbei die Relais zu Relaisketten zusammen und kann dann mit einer Kette so viel Achsen zählen, wie die Kette Glieder, d.h. Relais oder Schaltorgane, hat. Ist die Anzahl der zu zählenden Achsen groß, so bedingt dieses Verfahren einen viel zu großen Aufwand an Relais. Man benutzt daher in diesen Fällen Kettenanordnungen, bei denen eine Kette bei jedem Zählschritt ihre Stellung ändert, eine weitere Kette nur dann ihre Stellung ändert, die sie einnehmen kann, durchlaufen hat, eine dritte Kette einmal alle Stellungen, die sie einnehmen kann, durchlaufen hat, und so fort. Ist in einer derartigen

Einrichtung K die Anzahl der Ketten und s die Anzahl der Stellungen, die eine Kette einnehmen kann, so lassen sich mit einer derartigen Einrichtung <Nicht lesbar> Gegenstände zählen. Bei den bisher verwendeten Einrichtungen dieser Art hat man entweder mit Ketten gearbeitet, die eine größere Zahl verschiedener Stellungen einnehmen können oder man hat auch Ketten mit nur zwei verschiedenen Stellungen benutzt.

Bei Kettenanordnungen, in denen mehrere Einzelketten in der geschilderten Art zusammenwirken, tritt zuweilen der Wunsch auf, mit einer gegebenen Zahl von Schaltelementen die zählbare Anzahl von Gegenständen zu erhöhen, oder mit weniger Schaltelementen als bisher auszukommen, wenn die zählbare Anzahl von Gegenständen gegeben ist. Dieses Ziel kann man erfindungsgemäß dadurch erreichen, dass die Anzahl der Schaltorgane in den einzelnen Ketten bzw. die sich daraus ergebene Anzahl der Stellungen so gewählt wird, dass sie unter Berücksichtigung des zulässigen Leistungsbedarfs nahekommt. e ist bekanntlich die Basis des natürlichen Logarithmus, also annähernd 2,72.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei einer Vermehrung der Anzahl von Stellungen, die jede einzelne Kette einnehmen kann, der Aufwand an Schaltelementen zunächst relativ geringer wird und sodann, nach Erreichung eines Kleinstwertes, wieder ansteigt. Das Produkt a = K x s ist ein Maß für den Aufwand an Schaltelementen, z.B. bei einer Relaiskettenanordnung gleich der Anzahl der Relais. Will man nun den zur Verfügung stehenden Aufwand a so gut wie möglich ausnutzen, so muss man dafür sorgen, dass das Verhältnis <Formel> möglichst klein wird. Es ist aber <Formel>. Dieser Ausdruck ist eine Funktion von K, die ein Minimum wird, wenn der Zähler des Bruches ein Minimum wird. Dies tritt ein, wenn <Formel> ist. Diese Bedingung ist erfüllt bei K = ln g. Setzt man diese Beziehung g = s(exp)K ein, so folgt g = s(exp)ln g. Diese Gleichung ist aber nur erfüllt, wenn s = e ist.

In der Abbildung ist gezeigt, welcher Aufwand an Schaltelementen a sich ergibt, wenn man unter Zugrundelegung der obigen Formel die Anzahl der Stellungen s, die jede Kette einnehmen kann, verändert. Hierbei ist die Anzahl der zu zählenden Gegenstände mit g = 300 und g = 200 angenommen. Man erkennt, dass der Aufwand an Schaltorganen zuerst ziemlich steil abfällt, dann bei s = e ein Minimum durchläuft und danach wieder langsamer ansteigt. Da bei praktischer Ausführung der Einrichtungen s ganzzahlig ist, ergeben sich mithin die günstigsten Verhältnisse, wenn man sich mit der Anzahl der Stellungen s der Zahl e von oben her nähert. Mit dieser Annäherung von oben her ist noch ein weiterer Vorteil verbunden. In jeder Relaiskette ist ständig durchschnittlich ein Relais angezogen, damit das jeweils erreichte Zählerergebnis erhalten bleibt. Dieser Umstand bedingt einen ständigen Leistungsverbrauch der Relaiskettenanordnung, der um so größer ist, aus je mehr einzelnen Ketten die Anordnung besteht. Indem man s größer als e wählt, verringert man die Anzahl der einzelnen Ketten und hält dadurch den Leistungsbedarf gering.

Sollen z.B. mit einer Relaiskettenanordnung in einer Achszählanlage mindestens 200 Achsen gezählt werden, so besteht die Möglichkeit, die Aufgabe entweder mit 8 Ketten zu je zwei Relais zu lösen oder unter Benutzung der Erfindung fünf Ketten zu je drei Relais oder vier Ketten zu je vier Relais vorzusehen. Im ersten Fall sind von sechzehn Relais ständig acht, im zweiten Fall von Fünfzehn Relais ständig fünf, im dritten Fall von sechzehn Relais ständig vier angezogen. Der zweite Fall stellt also die günstigste Lösung dar, wenn nicht der Leistungsverbrauch der Relais so wesentlich ist, dass man den Mehraufwand eines Relais in Kauf nehmen würde, um die Dauerleistung eines Relais zu sparen.

Ist die Anzahl der zu zählenden Gegenstände gegeben und die Anzahl der Stellungen s je Kette in allen Ketten gleich groß, so sind Fälle möglich, in denen die Anzahl der zu zählenden Gegenstände nur um ein weniges höher liegt als die nächst tiefere ganzzahlige Potenz von s, d.h. die Anzahl der notwendigen Ketten mit bestimmter Relaiszahl überschreitet in der Leistung bei weitem die gestellte Forderung. In solchen Fällen kann man gemäß der Erfindung eine Verbesserung der Relaisausnutzung erreichen, wenn man eine Anzahl von Ketten für die gleiche Zahl von Stellungen und eine zusätzliche Kette für eine davon abweichende Zahl von Stellungen einrichtet.

Sollen z.B. in einer Anlage 150 Gegenstände mit Relaisketten selbsttätig gezählt werden, so werden unter Benutzung des Erfindungsgedankens vier Ketten zu je drei Relais und eine Kette mit zwei Relais vorgesehen. An die Stelle der Kette mit zwei Relais tritt z.B. eine solche mit vier Relais, wenn 300 Gegenstände zu zählen sind, eine solche mit fünf Relais, wenn die Zählung von 400 Gegenständen verlangt wird. In all diesen beispielsweise angeführten Fällen sind stets nur fünf Relais dauern erregt.

Claims (2)

1. Einrichtung zum selbsttätigen Zählen von Gegenständen, insbesondere Zugachsen bei Eisenbahnen, unter Zuhilfenahme von Kettenschaltungen, wobei jede Kette mehrere Schaltorgane, z.B. Relais, aufweist und wobei die Anzahl der möglichen Zählungen sich aus entsprechenden Kombinationen der Stellungen der Einzelketten ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Schaltorgane in den einzelnen Ketten bzw. die sich daraus ergebende Anzahl der Stellungen so gewählt wird, dass sie unter Berücksichtigung des zulässigen Leistungsbedarfs der Zahl e (Basis des natürlichen Logarithmus) von oben her möglichst nahe kommt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Anpassung der Anzahl der verwendeten Schaltorgane an die geforderte Anzahl von Zählungen, außer den Ketten mit gleicher Anzahl von Schaltorganen bzw. Stellungen, noch eine zusätzliche Kette mit einer davon abweichenden Zahl von Stellungen vorgesehen ist.