Pierwszenstwo: Opublikowano: 08.VI.1966 (P 115 007) 5.Y.1970 59835 KI. 20 1, 27/01 MKP B 60 1 h\ox UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Imre Kiss, inz. Karoly Maraz, Ferenc Puhl Wlasciciel patentu: Magyar Vagon — £s GAgyar, Gyór (Wegry) Uklad kontrolujacy stan swiadomosci maszynisty zwlaszcza pojazdów kolejowych Przedmiotem niniejszego wynalazku ijest uklad kontrolujacy stan swiadomosci maszynisty, zwla¬ szcza pojazdów kolejowych.Badanie przyczyn katastrof kolejowych wyka¬ zalo, ze w przewazajacej czesci wypadki te sa spo- 5 wodowane wskutek niedostrzezenia sygnalów w wyniku zlych warunków widocznosci albo wskutek braku uwagi ewentualnie 'zmeczenia lub zasniecia maszynisty. W celu wyeliminowania wy¬ padków bedacych wynikiem subiektywnych bledów 10 tego typu, instalowane sa mia pojazdach urzadzenia kontrolujace stan swiadomosci maszynisty i jego zdolnosc do pracy oraz zatrzymujace pociag w ra¬ zie koniecznosci.Istota dzialania tych urzadzen polega na tym, ze 15 maszynista udowadnia swa spostrzegawczosc przez ciagle uruchamianie w czasie jazdy sluzacego do tego celu organu, ma przyklad przez utrzymywanie w stanie nacisnietym reka lub noga elektrycznego przycisku stykowego. Przycisk ten jest tak uksztal- 20 towany, ze w przypadku ewentualnego wystapienia stanu calkowitej lub czesciowej utraty swiadomo¬ sci przez maszyniste (na przyklad wskutek przeme¬ czenia, zasniecia albo omdlenia) nie moze on w dal¬ szym ciagu oddzialywac na ten przycisk, wskutek 25 czego po uplywie okreslonego czasu albo tez prze¬ biegu okreslonej drogi urzadzenie wysyla sygnal alarmowy swietlny lub dzwiekowy.Jezeli w nastepnym okreslonym czasie albo od¬ powiadajacym mu przebiegu drogi, maszynista nie 30 reaguje na ten sygnal, to urzadzenie wobec tego, ze stal sie on niezdolny do dalszej pracy, nadaje sygnal wylaczenia przelacznika predkosci zerowej i zahamowania pociagu. Nie jest przy tym mozli¬ we wylaczenie dzialania urzadzenia przez prze¬ lozenie na przycisk ciezaru i utrzymanie go w sta¬ nie stale nacisnietym, gdyz urzadzenie to jest za¬ opatrzone w uklad uruchamiany wówczas, gdy przycisk znajduje sie przez zbyt dlugi czas lub przez zbyt dlugi odcinek przebytej drogi pod dzia¬ laniem stalego nacisku. Dla ulatwienia obslugi przez maszyniste urzadzenie kontrolujace moze byc tak zbudowane, ze uruchamiane jest tylko przy okreslonej predkosci jazdy, na przyklad przy predkosci przewyzszajacej 20 km/godz. Wskutek tego maszynista nie musi uruchamiac przycisku przy malych predkosciach na przyklad przy jez¬ dzie w obrebie stacji lub w czasie przetoków.Znane sa liczne rozwiazania tego rodzaju urza¬ dzen, przeznaczonych zwlaszcza dla kolejnictwa, opartych na róznych zasadach i spelniajacych po¬ wyzsze zadanie. Znane jest na przyklad urzadze¬ nie elektroniczne, w którym po zwolnieniu nacis¬ ku na przycisk, wysyla sie sygnal alarmowy, a na¬ stepnie hamuje pojazd po przebyciu drogi okolo 75 m. Jezeli nacisk na przycisk utrzymywany jest nieprzerwanie przez 1 minute 'to urzadzenie zo¬ staje równiez uruchomione tak, jakby maszynista zwolnil przycisk. W takim przypadku urzadzenie to nadaje sygnal ostrzegawczy swietlny lub dzwie- 5983559835 3 4 kowy po przebyciu przez pojazd drogi 75 m, zas po przebyciu dalszych 75 m hamuje pociag.Pomiar odpowiednich odcinków drogi nastepuje przez zliczanie impulsów elektrycznych generowa¬ nych przez pradnice, której liczba obrotów jest proporcjonalna do predkosci pojazdu. Urzadzenie zliczajace stanowi licznik cyfrowy zbudowany na tranzystorach, który po otrzymaniu okreslonej liczby impulsów wysyla sygnal uruchamiajacy urzadzenie alarmowe lub hamulec.Zasadnicza wada urzadzen mechanicznych i elek¬ tromechanicznych jest to, ze skladaja sie one z wielu wrazliwych na uszkodzenie i narazonych na zuzycie czesci skladowych, wymagajacych od¬ powiedniej konserwacji. Wymiary i ciezar tych urzadzen sa przy tym o wiele wieksze od odpo¬ wiednich urzadzen elektronicznych, przy czym urzadzenia te moga spelniac tylko niektóre z wy¬ mienionych wyzej zadan.Urzadzenie elektryczne, na przyklad wspomnia¬ ne powyzej eliminuje co prawda powyzsze wady, jednakze stanowi bardzo skomplikowany uklad zlozony z 93 pólprzewodników (36 tranzystorów germanowych). Ponadto nie spelnia on jednego z zasadniczych wymagan a mianowicie tego, któ¬ re dotyczy uruchamiania urzadzenia tylko powy¬ zej okreslonej predkosci jazdy.Powyzsza wade eliminuje uklad wedlug wyna¬ lazku, który jest znacznie prostszy i sklada sie z mniejszej liczby elementów, a poza tym nie wy¬ maga specjalnych zabiegów konserwacyjnych. Przez zmniejszenie liczby czesci zostalo równoczesnie znacznie zmniejszone prawdopodobienstwo uszko¬ dzenia przyrzadu.Istota wynalazku polega na .zastapieniu skom¬ plikowanych i zlozonych z wielu czesci sklado¬ wych liczników zbudowanych na obwodach relak¬ sacyjnych przez znacznie prostsze obwody zlicza¬ jace w ten sposób, ze impulsy elektryczne gene¬ rowane przez impulsator powoduja odpowiednio podwyzszenie lub zmniejszenie stanu naladowania kondensatora. Napiecie kondensatora jest wiec proporcjonalne do liczby doplywajacych impul¬ sów, a przez to równiez do przebywanej drogi albo tez odpowiadajacego jej czasu. Na napiecie to naklada sie przy tym sygnal czestotliwosci o odpowiednio niewielkiej amplitudzie, przep co wyeliminowanie zostalo zastosowanie wrazliwych wzmacniaczy pradu stalego.Przedmiotem wynalazku jest uklad kontroluja¬ cy stan swiadomosci maszynisty, zwlaszcza pojaz¬ dów kolejowych, skladajacy sie z impulsatora, ze¬ spolu zliczajacego, wzmacniacza oraz z zespolu wykonawczego. Istota wynalazku polega na tym, ze na wyjsciu znanego impulsatora generujacego impulsy elektryczne o stalej szerokosci wlaczony jest zamkniety w czasie trwania impulsu prze¬ lacznik, tworzacy lacznie z obwodem pradowym zespól zliczajacy. Ten ostatni jest wlaczony rów¬ nolegle do kondensatora w ten sposób, ze jeden z biegunów tego kondensatora jest wlaczony bez¬ posrednio do ujemnego bieguna zasilacza, zas dru¬ gi wlaczony jest poprzez przycisk uruchamiany przez maszyniste do dodatniego bieguna zasilacza, tworzac wspólny biegun kondensatora i przycisku.Ten wspólny biegun jest wlaczony przez zawór elektryczny na dzielnik napiecia, którego biegun tworzy równoczesnie wyjscie zespolu zliczajacego.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest to, ze 5 sklada sie on ze znacznie mniejszej liczby narazo¬ nych na zuzycie czesci ruchomych, wskutek czego nie wymaga specjalnych zabiegów konserwacyj¬ nych, zas jego dokladnosc jest znacznie wieksza od dokladnosci urzadzen dotychczas stosowanych.Ponadto zaleta ukladu wedlug wynalazku w po¬ równaniu do znanych urzadzen elektronicznych sluzacych do tego celu jest to, ze sklada sie ono ze znacznie mniejszej liczby elementów a tym sa¬ mym jest tansze, zas z technicznego punktu wi¬ dzenia wykazuje mniejsze prawdopodobienstwo uszkodzenia, a wTiec jest pewniejsze w uzyciu.Uklad wedlug wynalazku jest uwidoczniony przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schemat blokowy ukladu fig. 2 — schemat obwodu licznika, fig. 3 — schemat wejscia licz¬ nika, fig. 4 — wykres zmian napiecia kondensa¬ tora w funkcji doprowadzanych impulsów lub czasu.Schemat blokowy przykladu rozwiazania ukla¬ du wedlug wynalazku przedstawiony jest na fig. 1.Impulsator 1 wysyla impulsy, których liczba jest proporcjonalna do drogi przebytej przez pojazd.Do tego celu moze sluzyc generator na prad zmienny albo w najprostszym przypadku para styków przymocowana do osi pojazdu, które przy kazdym obrocie kola zostaja zwarte na krótki czas. Impulsy te w celu umozliwienia ich zlicza¬ nia zostaja nastepnie przeksztalcone na sygnaly o stalej szerokosci i amplitudzie. Czynnosc ta mo¬ ze byc wykonana za pomoca znanych zespolów przeksztalcajacych impulsy. Ujednolicone w ten sposób impulsy doprowadzone sa do licznika 2, który ma te wlasnosc, ze podnosi albo obniza, w wyniku dzialania kazdego impulsu, o okreslo¬ na wartosc napiecie wlaczonego w jego obwód kondensatora 9. Napiecie kondensatora 9 porów¬ nywane jest z okreslonym napieciem znamiono¬ wym i wtedy, gdy osiaga jego wartosc, na wyjsciu licznika 2 pojawia sie sygnal w postaci napiecia przemiennego. Sygnal ten zostaje wzmocniony w skladajacym sie ze znanych czesci wzmacnia¬ czu 3, a nastepnie podany do zespolu wykonaw¬ czego 4, który powoduje wyslanie sygnalu alar¬ mowego albo tez zahamowanie pojazdu.Dzialanie przedstawionego na fig. 2 licznika impulsów jest nastepujace: Do kontroli stanu swiadomosci maszynisty slu¬ zy wylacznik naciskowy 12. Tak dlugo jak ma¬ szynista utrzymuje ten wlacznik w stanie napie¬ tym — kondensator 9 ladowany jest na pelne na¬ piecie zasilania, zas wplywajace z impulsatora 1 impulsy nie powoduja w tym przypadku zadne¬ go dzialania. Na wyjscie impulsatora 1, wysyla¬ jacego te impulsy, wlaczone jest wejscie tworza¬ cego licznik i wlaczonego równolegle do konden¬ satora 9 obwodu pradowego 6, który w czasie trwania impulsu pozostaje zamkniety.W przypadku gdy maszynista zwolni wlacznik 12, ustaje ciagle ladowanie kondensatora 9, zas impulsy doprowadzane z impulsatora 1 zmniej - 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6059835 5 ~ szaja stopniowo napiecie-.ota kondensatprze* NJbl...._ napiecie kondensatora nakladane sa sygnaly o.ma¬ lej amplitudzie doprowadzane z generatora prze- mienno-napieciowego 10, przy czym napiecie to jest porównywane za pomoca zaworu elektrycz- 5 nego 11 ze stalym napieciem dzielnika napiecia "^ 13, 14. Tak dlugo jak napiecie kondensatora jest wyzsze od odpowiedniego napiecia na dzielniku napiecia 13, 14, zawór elektryczny 11 jest zablo¬ kowany i sygnaly przemiermo-napiecj^we.nie...mp- . i.q ga przez niego przeplynac....Jezeli jednak impulsy doprowadzonego kon¬ densatora 9 ^mniejsza jego napijcie tak daleko, ze stanie sie ono nizsze od napiecia ,na dzielniku, to przez zawór elektryczny 11 poplynie prad, 15 wskutek czego sygnal " przemienne- napieciowy podany zostanie do wyjscia 15 obwodu licznika.Na fig. 3 przedstawiony jest szczególowo obwód stanowiacy wejscie licznika 2, przy czym dziala¬ nie -jego jest nastepujace. W polozeniu ^spoczyn- 2o kowym, to znaczy wtedy, gdy z impulsatora 1 nie dochodza zadne inirlulsy, przez dzielnik na¬ piecia 21, 22 wlaczony na-baze; -tranzystora—19~ply-~ nie tak duzy prad, ze napiecie miedzy emiterem i kolektorem jest znacznie mniejsze od spadku 05 napiecia wystepujacego na nastawnym oporniku 24. Potencjal kolektora 25 tranzystora 19 tylko niewiele sie rózni od napiecia zasilania Ut dla¬ tego tez przez podlaczony do tego kolektora za¬ wór elektryczny 23 nie moze plynac prad, ponie- 30 waz kolektor ma potencjal ^zizjrTuT7^wny"ód T wlaczonego na drugi biegun zaworu elektrycz^^o^r^1: 23 kondensatora 9. Jezeli jednak z impjulsatora 1- < ^ podany zostanie dodatni impuls, trapzystor ^9f zo- T stanie zablokowany, tak ze nie przeplywa^Jjajrzez ~ 8g niego prad, zas kondensator 9 moze zostac ^roz¬ ladowany przez zawór \elektryczny 23 i namawia¬ ny opornik 24. Wartosc, o^która zmniejsza sie na¬ piecie kondensatora 9. pod dzialaniem kazdego im¬ pulsu moze byc okreslona przez czas jego trwa- 40 nia oraz przez wartosc nastawianego oporu opor¬ nika24. X ..„......_. ,.Fig. 4 przedstawia zmiany, napiecia Ue konden¬ satora 9 w funkcji liczby n doprowadzanych im¬ pulsów, albo tez w_ funkcji,czasu t. Napiecie kon¬ densatora 9 zmniejs^ sie wskutek oddzialywania kazdego z podawanych impulsów, a w przypad¬ ku, gdy osiagnie ono okreslona uprzednio war¬ tosc U15, to nadwyzka napiecia przemiennego mo- ?e,$yc rozladowana przez zawór elektryczny. PL