NO150628B - Innretning for lokalisering av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil i et jernbanetog - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for rask lokalisering av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil som forårsaker uønsket nødbremsing i et jernbanetog.

Det er velkjent at godstog kan ha en lengde på en kilometer eller mer. Når derfor en bremsekontrollventil fun-gerer feilaktig, forårsaker denne bremsing av hele toget med fullt nødtrykk og hele toget stanser. Togpersonalet må da forsøke å finne den godsvogn som har den feilaktig fungerende bremsekontrollventil. Dessuten må personalet gå langs hele toget fra den ene ende til den andre og ved å se etter forsik-re seg om at ingen skade har oppstått under nødstoppen, eller at ikke noe annet enn en feilaktig fungerende bremsekontrollventil har forårsaket nødbremsingen.

Når vognen med den sviktende eller feilaktig fungerende ventil er blitt lokalisert, kan denne vogns bremser gjøres uvirksomme ved å stenge en ventil i grenrøret fra hoved-bremserøret til bremsekontrollventilen. Ved første passende anledning kan vognen med den feilaktig fungerende bremsekontrollventil koples fra toget og repareres.

Tidligere kjente anordninger for å finne stedet for én feilaktig fungerende bremsekontrollventil som forårsaker uønsket nødbremsing, er imidlertid begrenset til meget tid-krevende prosedyrer, slik som den som er beskrevet nedenfor: 1) Hjørneventilen i bremserøret tilnærmet ved midten av toget stenges når toget står stille. På denne måte isoleres vognene bak det punkt der hjørneventilen er stengt. 2) Et bremseforsøk utføres med den bremseventil som er beliggende i lokomotivets førerhus. Dersom den feilaktig fungerende bremsekontrollventil finnes foran det punkt hvor hjørneventilen er stengt, vil denne forårsake uønsket nødbrem-sing. Dersom den feilaktig fungerende bremsekontrollventil imidlertid finnes i det bakre parti, vil ingen nødbremsing inntreffe. 3) Dersom det antas at en feilaktig fungerende bremsekontrollventil finnes i togseksjonen foran det punkt hvor hjørneventilen er stengt, er det da nødvendig å fortsette

å stenge hjørneventiler og gjøre bremseprøver og suksessivt isolere seksjoner av toget inntil vognen med den feilaktig

fungererrde - bremsekontrollventil er oppdaget. Det må påpekes at en feilaktig fungerende bremsekontrollventil som forårsaker uønsket nødbremsing, ikke kan oppdages ved bare visuell in-speksjon. Det vil således innses at mye tid ville bli spart dersom det kunne angis en eller annen teknikk for indikering av den feilaktig- fungerende bremsekontrollventil enten ute på banen eller etter ankomst til en mellomstasjon.

Fra US patentskrift nr. 3 807 808 er det kjent en anordning for lokalisering av den spesielle jernbanevogn som forårsaker nødbremsing i et jernbanetog, hvor innretningen benytter to tidgivere for bestemmelse av den tid som det tar for et redusert bremsetrykk å overføres fra den fremre vogn til den bakre vogn i toget. Først startes to mekaniske tidgivere samtidig. Disse plasseres deretter på henholdsvis den første og den siste vogn på en slik måte at de kan stoppes ved hjelp av et redusert bremsetrykk. Deretter induseres et redusert bremsetrykk ved den ene eller den andre ende av toget. Forskjellen i avlesningene mellom de to tidgivere indikerer den tid det tok for det reduserte bremsetrykk å forflytte seg mellom togets ender. Deretter tilbakestilles tidgiverne til null og plasseres i sine holderanordninger på den første henholdsvis den siste vogn i toget på en slik måte at det reduserte bremsetrykk, som når frem til den første og siste vogn, vil starte tidgiverne. Dersom en reduksjon av bremse-trykket på grunn av en nødbremsing skulle oppstå, startes tidgiverne når det reduserte bremsetrykk når frem til den første og siste vogn i toget. Tidgiverne kan deretter tas bort og stoppes samtidig. Forskjellen i avlesningene av tidgiverne omfatter en verdi d som inngår i en formel T - d/2TX som gir informasjon om hvilken vogn som innledet reduksjonen- av bremse-trykket. Størrelsen X tilsvarer det totale antall vogner i toget, mens T tilsvarer den totale overføringstid.

Tidgiverne i den kjente innretning er plassert på adskilte steder og må ikke bare aktiveres av en. lufttrykkendring som forårsakes av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil, men de må også stoppes samtidig på manuell måte. Benyttelse av den kjente innretning forutsetter således utfø-relse av en rekke forsinkende, manuelle operasjonstrinn.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe

en innretning som sørger for umiddelbar indikering av stedet for en feilaktig fungerende bremsekontrollventil i et tog.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe

et nytt og effektivt signaleringssystem for bremsekontrollven-tiler i et tog.

For oppnåelse av ovennevnte formål er det tilveie-brakt en innretning for lokalisering av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil som har forårsaket fritt utløp for luften i et luftbremserør i et jernbanetog i hvilket luft-bremserøret strekker seg langs hele toget, idet hver vogn i toget er utstyrt med en sådan bremsekontrollventil for tilveiebringelse av fritt utløp for luften i bremserøret ved behov av en nødbremsing, hvilken innretning ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved et første og et andre omformerorgan ved togets fremre hhv. bakre ende, hvilke omformerorganer er koplet til bremserøret for overføring av et første hhv. et andre radiofrekvenssignal som svar på påvirkning fra en lufttrykkendring i bremserøret forårsaket av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil, et mottakerorgan på ett eneste sted i toget for mottagelse av det første og det andre signal, og et tellerorgan som er anordnet på det nevnte eneste sted og til hvilket det første og det andre sinnal mates for tilveiebringelse av en indikasjon på forskjellen (tn - t^) mellom signalenes ankomsttider som bestemmes av den tid som er nødvendig for at trykkendringen som forårsakes av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil, skal bevege seg fra den feilaktig fungerende bremsekontrollventil gjennom bremserøret til det første omformerorgan og til det andre omformerorgan, hvorved den feilaktig fungerende bremsékontirollventils avstand X fra togets ene ende er bestemt av formelen X = L/2 - 142 • (t2 - t-^) , der L er togets lengde i meter.

En fordelaktig utførelse av innretningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at tellerorganet som er anordnet for å reagere på det første og det andre omformerorgansignal for å tilveiebringe en indikasjon på forskjellen i ankomsttid for det første hhv. det andre signal, omfatter en første og en andre, teller, og at det er anordnet et portorgan for å bringe den første teiler til å begynne å telle som svar på det fra det første omformerorgan mottatte signal, og et portorgan for å bringe den andre teller til å begynne å telle som svar på signalet for det andre omformerorgan.

Den angitte formel for bestemmelse av den feilaktig fungerende bremsekontrollventils avstand X fra togets ene ende er basert på det velkjente faktum at forplantningsbølgen fra et nødluftutslipp i tågets trykkluftbremseledning beveger seg fra det punkt hvor lufttrykkfallet ble innledet, i begge ret-ninger til togets begge ender med en hastighet av 284 m/s. Følgelig vil omformerne ved den fremre og den bakre ende av luftbremseledningen bli utløst av den strømmende luft ved tidspunkter som er bestemt av disses avstander fra stedet for den feilaktig fungerende bremsekontrollventil som innledet nødbremsingen. Ett av de signaler som sendes av omformeren ved togets fremre ende, mottas av mottakérorganet og tilføres til den første teller som er beregnet for telling av tids-varigheten etter mottagelsen av signalet. Signalet fra togets bakre ende, som har forskjellig frekvens eller modulasjon i forhold til det signal som sendes fra togets fremre ende, mottas av mottakérorganet og tilføres for å innlede operasjon av den andre teller som er beregnet for telling av tidsvarig-heten etter mottagelsen av signalet fra togets bakre ende. Den ene eller begge tellere kan- stoppes manuelt etter at begge tellere har begynt å arbeide, eller den første av disse to tellere som oppnår sin maksimale tellingsverdi, slår seg selv av og slår også av den andre teller. Forskjellen i tellingsverdi mellom de to manuelt stansede tellere, eller mellom den maksimale tellingsverdi og tellingen i den teller som ikke har gjort en full telling, representerer forskjellen i tid meLlom ankomsten av signalene ved den fremre ende og den bakre ende av toget. Dersom den første teller har en tellingsverdi som er mindre enn sin maksimale eller en lavere tellingr finnes den feilaktig fungerende bremsekontrollventil mellom midten-.'.av toget og den siste vogn. Dersom den andre teller har den resterende eller lavere telling, finnes den feilaktig fungerende bremsekontrollventil mellom midten av toget og dettes fremre ende.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, der fig. 1 viser et godstogs bremsekontrolledning med to sendende omformere innkoplet i denne i overensstemmelse med oppfinnelsen, fig. 2 viser en skjematisk representasjon av luftbremsesysternet på en vogn i et tog, og fig. 3 viser den ved togets ene ende nødvendige utrustning ifølge oppfinnelsen.

Slik som foran angitt, er en bremsemanøver- eller bremsekontrollventil lokalisert i hver vogn i et langt tog. BremsekontroHventilen er normalt virksom for å la luft strøm-me fra et hjelpereservoar under vognen til bremsesylinderen og bringe bremseskoene til å trykke mot hjulene. Den har imidlertid enda en funksjon når nødbremsing er nødvendig. For å oppnå denne nødbremsingsfunksjon må trykket i bremserøret raskt reduseres. Når denne raske reduksjon registreres av bremsekontrollventilen, lar denne luft fra hjelpereservoaret og et reservereservoar strømme direkte til bremse-sylinderen og åpner samtidig en forbindelse mellom bremserøret og atmosfæren. Formålet med denne åpningsfunksjon er å tilveiebringe en rask trykkreduksjon i bremserøret langs toget når en nød-bremsing er nødvendig, og således bringe bremsene til funksjon meget raskt og med et stort trykk.

I tilfelle av en sviktende eller feilaktig fungerende bremsekontrollventil oppstår det for tiden en vesentlig forsinkelse for. å lokalisere denne feilaktig fungerende bremsekontrollventil, enten ute på banen eller etter ankomst til en mellomstasjon eller i begge tilfeller. Dette forårsaker lange og alvorlige forsinkelser. I overensstemmelse med oppfinnelsen, snm er skjematisk vist på fig. 1, har luftbremserøret 10 som strekker seg gjennom hele toget, som følge av sammenkop-lingen av bremserørene i hver vogn, en trykkpåvirket, radio-bølgeutsendende omformer 12 koplet til bremserøret ved togets fremre ende, og en andre trykkpåvirket, radiobølgeutsendende omformer 14 (hvis radiosender utsender et signal med en forskjellig frekvens eller med en forskjellig modulasjon) koplet til bremserøret i togets bakre ende. Den fremre endes omformer 12 er betegnet som omformer nr. 1, som ved påvirkning over-fører et signal som er slik modulert at det adskiller seg fra det signal som avgis av omformeren 14 ved togets bakre ende, hvilken omformer 14 er betegnet som omformer nr. 2. Omformerne 12 og 14 omfatter trykkpåvirkede strømbrytere som reagerer på et trykkfall i bremseledningen som overskrider en forutbe-stemt verdi, slik det opptrer ved feilaktig funksjon av en bremsekontrollventil. Den trykkpåvirkede strømbryter kopler på en radiosender. Trykkpåvirkede strømbrytere som kan kople på en transportabel radiosender, er velkjente. De små piler som strekker seg fra bremserøret 10, er rettet mot bremse-systernet 11 i hver vogn.

Fig. 2 viser et skjematisk riss av bremsesystemet i hver vogn. Så snart de i et tog inngående vogner har mer enn 18 m bremserørlengde, anvendes det i hver lang vogn en ekstra nødutblåsningsventil 16. Denne er kjent under betegnelsen "No. 8 vent valve". Når luftstrømningshastigheten i bremserøret overskrider den normale operasjonsverdi og oppnår nød-verdien, åpnes "No. 8 vent valve" for lufting eller utblåsning fra bremserøret for nødstopp, i tillegg til den bremsekontrollventil som utfører denne funksjon.

Til bremserøret er også tilkoplet bremsekontrollventilen 18 som, som svar på trykksignaler fra bremserøret, tillater luft å strømme fra hjelpereservoaret 22 til bremse-sylinderen. Når trykket i bremserøret raskt reduseres med krisehastighet, opererer bremsekontrollventilene for å tillate direkte forbindelse mellom hjelpereservoaret og et reserve-eller nødreservoar 24 og bremsesylinderen for raskt å bygge opp nødbremsingstrykk. Dessuten slipper kontrellventilen 18 ut luft fra togledningen direkte til atmosfæren. Når bremsene ikke er virksomme, fylles luftreservoarene 22 og 24 gjennom spesielle påfyllingsåpninger i bremsekontrollorganet 20.

Dersom det antas at togets lengde i meter, er lik L, og at avstanden fra togets ene ende til stedet for en feilaktig fungerende bremsekontrollventil som har innledet nødstopp,. er X, blir den resterende lengde av toget lik (L - X).

Det ble foran angitt at forplantningshastigheten for en av en nødbremsing forårsaket luftbølge, som beveger segr fra det punkt der nødbremsingen ble innledet, er 284 m/s. Dersom t^ er den tid som den av nødbremsingen forårsakede luftbølge, som ble innledet ved den feilaktig fungerende bremsekontrollventil, trenger for å nå togets fremre ende, og dersom t2 er den tid den av nødbremsingen forårsakede bølge trenger for å nå togets bakre ende fra stedet for den feilaktig fungerende bremsekontrollventil, kan følgende likning oppstilles:

Det henvises nå til fig. 3, som viser et skjematisk riss av den utrustning som trenges ved en ende av toget for bestemmelse av avstanden til den feilaktig fungerende bremsekontrollventil, hvilken utrustning er satt i funksjon av den av nødbremsingen forårsakede trykkbølge som er blitt startet av den feilaktig fungerende bremsekontrollventil. Radiomottakeren 30 vil motta diskrete signaler fra begge omformere ved forskjellige tidspunkter i avhengighet av stedet for den feilaktig fungerende bremsekontrollventil. Radiomottakeren vil tilføre de mottatte signaler fra den første og den andre omformer, hvilke signaler er modulert slik at de kan skjelnes fra hverandre av radiomottakeren, til en første port 32 når signalet mottas fra omformer nr. 1, ag til en andre port 34 når signalet mottas fra omformer nr. 2. Når den ene eller den andre av portene er åpnet, tillater de pulser fra en pulsgenerator 36 å tilføres til en teller 38 hhv. 40.

Den åpnede port 32 tillater at pulser fra generatoren 36 tilføres til telleren 38 som begynner å telle som avar på disse pulser. Den åpnede port 34 tillater at pulser fra generatoren 36 tilføres til telleren 40 som begynner å telle som svar på disse pulser. I en utførelsesform av oppfinnelsen gjør den siste telling i den av tellerne 38 og 40 som oppnår sin maksimale tellingsverdi først, portene 32 og 34 uvirksomme, og som et resultat av dette stopper tellerne sin telling. Differansen mellom de tellingsverdier som fremvisen av tellerne, er den ekvivalente tid t2 - t^, eller forskjellen i tid for forplantningen av et signal fra det punkt hvor det først opptrådte på toget, til togets to ender^ Ved benyttelse av den foran angitte formel kan denne tidsdifferanse omformes til en strekning.

Dersom telleren 38 angir en større tellingsverdi enn telleren 40, er det punkt hvor en nødbremsing ble innledet av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil, beliggende mellom midten av toget og den fremre ende. Den beregnede strekning eller avstand X er avstanden fra togets forende. Dersom telleren 4 0 angir den største verdi, ble nødbremsingen innledet i et punkt mellom midten av toget og den bakre ende. Den beregnede avstand X er i dette tilfelle avstanden fra togets bakre ende.

Dersom pulsgenerafcorens 36 frekvens er slik at tellerne teller 142 pulser pr. sekund og fremviser sine tellingsverdier, vil forskjellen være ekvivalent med avstanden i meter fra midten av toget til den omformer som startet telleren med den høyeste tellingsverdi-. Dette fremgår av den foran angitte likning dersom denne transformeres til formen (L/2 - X) = 142 (t2 - tl).-

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan -en strømbryter 42 aktiveres - ved et vilkårlig tidspunkt etter

start av de to tellere. Denne tilfører en spenning fra en blokkeringsspenningskilde 4 4 til portene 32 og 34. Blokke-ringsspenningskilden 44 gjør portene uvirksomme og blokkerer videre pulstilførsel til tellerne, slik at disses telling Stanses.. Forskjellen mellom tellernes tellingsverdier ved dette tidspunkt er et mål på tidsforskjellen (t ^ - t 1).

Claims (6)

1. Innretning for lokalisering av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil som har forårsaket fritt utløp for luften i et luftbremserør (10) i et jernbanetog i hvilket luftbremserøret strekker seg langs hele toget, idet hver vogn i toget er utstyrt med en sådan bremsekontrollventil (18) for tilveiebringelse av fritt utløp for luften i bremserøret ved behov av en nødbremsing, karakterisert ved et første og et andre omformerorgan (12, 14) ved togets fremre hhv. bakre ende, hvilke omformerorganer er koplet til bremserøret (10) for overføring av et første hhv. et andre radiofrekvenssignal som svar på påvirkning fra en lufttrykkendring i bremserøret forårsaket av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil (18) , et mottakerorgan (30) på ett eneste sted i toget for mottagelse av det første og det andre signal, og et tellerorgan (38, 40) som er anordnet på det nevnte eneste sted og til hvilket det første og det andre signal mates for tilveiebringelse av en indikasjon på forskjellen (t^ - t ) mellom signalenes ankomsttider som bestemmes av den tid som er nødvendig for at trykkendringen som forårsakes av en feilaktig fungerende bremsekontrollventil (18), skal bevege seg fra den feilaktig fungerende bremsekontrollventil gjennom bremserøret (10) til det første omformerorgan f12) og til det andre omformerorgan (14), hvorved den feilaktig fungerende bremsekontrollventils (18) avstand X fra togets ene ende er bestemt av likningen X = L/2 - 142 . (t2 - t^) , der- L er togets lengde i meter.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at tellerorganet (38, 40) som er anordnet for å reagere på det første og det andre omformerorgansignal for å tilveiebringe en indikasjon på forskjellen i ankomsttid for det første hhv. det andre signal, omfatter en første og en andre teller (38 hhv. 40), og at det er anordnet et portorgan (32) for å bringe den første teller (38) til å begynne å telle som svar på det fra det første omformerorgan (12) mottatte signal, og et portorgan (34) for å bringe den andre teller (40) til å begynne å telle som svar på signalet for det andre omformerorgan (14).

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at den første og den andre teller (38, 40) er innrettet til, som svar på utgangssignalet fra den av tellerne som først har oppnådd sin maksimale tellingsverdi, å stanse videre telling, hvorved forskjellen mellom tellings-verdien i den teller som ikke har oppnådd sin maksimale tellingsverdi, og den maksimale tellingsverdi i den andre teller tilsvarer forskjellen (t^ - t2) i ankomsttid mellom det første og det andre signal.

4.. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved et til portorganet (32, 34) tilkoplet strømbry-terorgan (42) som er innrettet til samtidig å stoppe tellernes telling, hvorved forskjellen mellom disses respektive tellingsverdier tilsvarer forskjellen i ankomsttid.

5. Innretning ifølge krav 3.eller 4, karakterisert ved at den omfatter en pulsgenerator (36) for å bringe tellerne (38, 40) til å telle med en hastighet av 142 tellinger pr. sekund, slik at tellernes tellingsverdifor-skjell indikerer avstanden i meter fra midten av toget til den feilaktig fungerende bremsekontrollventil (18) i retning mot stedet for det omformerorgan (12, 14) som først er blitt på- virket.

6. Innretning- ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at den omfatter en pulsgenerator (3 6) for å bringe tellerne (38, 40) til å telle med en hastighet av 284 tellinger pr, sekund, slik at tellernes tellingsverdifor-skjell indikerer avstanden i meter til den feilaktig fungerende bremsekontrollventil (18) fra den ende av toget som først sender ut et radiofrekvenssignal..