SE187983C1 - Automatisk bromsningsmanöveranläggning för järnvägståg - Google Patents

Description

KLASS INTERNATIONELLSVENSK B 21 I20 i:35/01 PATENT- OCH REGISTRE RI NGSVERKET Ans. 10 684/1959 den 13/11 1959Hdrtill en ritnink ATELIERS DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES DE CHARLEROI S. A.

BRYSSEL, BELGIEN Automatisk bromsningsmaniiveranlaggning for jarnvagsag Uppfintare: R Bingen Prioritet begiird fran den 17 november 1958 (Frankrike) For Okande av sakerheten vid jarnvagstrafik stravar man alltmer att eliminera den sh kallade manskliga faktorn genom automatiska anordningar. I synnerhet ha olika system foreslagits for hstadkommande av automatisk bromsning av tag, for det fall att fararen ph bromsningsstrackor icke minskar hastigheten tillrackligt for att taget skall kunna inbromsas pa •det bestamda stallet.

Foreliggande uppfinning avser ett automatiskt bromsningsmanoversystem for tag, vilket trader i funktion, nar ordinatan av bromsningskurvan for taget som funktion av den tillryggalagda strackan är hogre an ordinatan av en given kurva. Uppfinningen grundar sig ph foljande resonemang: Vid retardation .av ett tag med konstant retardation kan man latt visa., att kurvan Over kvadraten av dess hastighet som funktion av det tillryggalagda avstandet Or en rat linje. Det har nu konstaterats genom forsok, att i praktiken kurvan Over kvadraten av hastigheten hos ett tag vid bromsning, som funktion av det tillryggalagda avsthndet, likaledes hr en praktiskt taget rat linje, atminstone till stor del.

Namnda kurva beror tydligen pa tagets typ och p0 vagprofilen (horisontell stracka, stigning eller sluttning), men den bibehaller i samtliga fall sin vasentligen lineara karaktar, Warm kurvor Oro visade i fig. 1 a ritningen. Kurvan A hanfor sig till bromsning pa en sluttande stracka, och kurvan B till bromsning pa en stigningsstracka vid en bestamd typ av tag. Enligt uppfinningen anordnar man utmed den vagstraeka, pa vilken taget skall retarderas, ett visst antal signalstallen, som till lokomotivet Overfora kodade signaler, vilka pa lokomotivet utlosa signaler, som representera kvadraten pa granshastigheten for th get vid platsen for respektive signalstallen. Man overlagrar p0 vardera av dessa senare signaler en signal, som varierar lineart med den tillryggalagda strackan, for erhallande av en signal, som representerar lagen for gransvariationen av kvadraten ph tagets hastighet. A andra sidan finnes pa taget en takogenerator, som lamnar en signal proportionell mot tagets hastighet, vilken signal genom en limp-hg stromkrets transformeras fill en signal, som är proportionell mot kvadraten pa tagets hastighet. Denna senare signal jamfores i en komparatorkrets med den, signal, som representerar lagen for gransvariationen av kvadraten pa tagets hastighet, och den resulterande signalen paverkar alltefter sitt tecken bromsningsmanoverorganen ph taget.

Uppfinningen skall narmare forklaras i det foljande med ledning av fig. 2-5 pa ritningen, vilka visa ett utfaringsexempel ph uppfinningsforernalet.

Fig. 2 visar ett principschema Over den pa lokomotivet anordnade utrustningen.

En takogenerator 1, som drives av en av lokomotivets axlar (icke visad), ger en spanning NT; som Or proportionell mot tagets hastighet. Denna spanning transformeras i en krets 2 till en spanning v2 proportionell mot kvadraten pa tagets hastighet. I andra sidan antages, att bromsningsstrackan har en langd xi (Sc fig. 3) och slutar vid abskissan 0, motsvarande tagets stopp-punkt. Utmed denna stracka anordnas signalstallen, belagna vid xi, x3, xs och x4, som Overfora kodsignaler till lokomotivet. Fig. 3 visar kurvan Over kvadraterna p0 granshastigheten for taget. Dess ordinator motsvarande abskissorna xi, x2, XS och X4 aro betecknade med Vi2, V22, V32, V42.

Spanningskallor 5, 6, 7, 8 med spanningar 2— — proportionella mot V12, V22, V32 resp. V42 aro inkopplingsbara i en summeringskrets 4 me-deist kontakter 9, 10, 11, 12, som slutas vid lokomotivets passage anti resp. punkter X2, XS, X4.

Denna krets 4 mottager A andra sidan en spanning x proportionell mot den av ta.get tillryggalagda strackan, vilken spanning x erhalles genom integration av spanningen v i en integratorkrets 3. Kretsen 4 lamnar den algebraiska summan av de inforda spanningarna, i form av en orderspanning c, som jamfores med den fran kretsen 2 utsanda spiinning v2 i en komparatorkrets 13, som alltefter tecknet for avvikelsen f paverkar bromsningsanordningarna. Kretsen 2, som lamnar spanningen v2, kan vara av vane for det avsedda andamalet lamplig, kand typ. Namnda orderspanning c kan exempelvis erhallas medelst den i fig. 4 visade kretsen.

Spanningskallorna 5-8 i fig. 2 besta av en spanningsdelare med motstand 15-18, vilken matas av en likspinmingskalla 14. Spanningen v tillfores via ett motstand 20 till en forstarkare 19, vars ingang och utgang aro forbundna med en kondensator 21. Nar taget kommer till borjan av bromsningsstrackan (vid xi, fig. 3), slutes kontakten 9 under ett kort ogonblick, varigenom kondensatorn 21 laddas med den spanning, som ovan betecknats med V12. A andra sidan far man, om med G beteeknas forstarkarens 19 forstarkning och med vi och c dess ingangs- resp. utgangsspanningar saint med C kapaciteten hos kondensatorn 21 och med R motstandet 20, och om forstarkarens ingangsimpedans antages tillrOckligt stor: c = G v c d dt v+cdc=n+cdvi R dt R dt eller, genom att enligt (1) ersatta vi med –c, 1 i.c+cdc\ Rdt G \Rdt! Eftersom forstarkningen G Or mycket hog, kan hogra membrum betraktas som lika med noll, sO att c --= --1dt konstant RC Integrationskonstanten representeras av den ursprungliga laddningen pa kondensatorn C, erhallen genom det momentana slutandet av kontakten 9. Spanningen c Or salunda en spanning, som vid passagen genom punkten xi har ett varde lika med V12 och som darefter sjunker proportionellt mot den av taget tillryggalagda strackan. Den salunda erhallna spanningen c Or alllsa vardet pa orderspanningen i fig. 2.

Lutningen av den salunda sjunkande spanningskurvan beror pa produkten av vardet R hos motstandet 20 och vardet C av kondensatorn 21.

De till lokomotivet overforda kodsignalerna innefatta alltsa. en information med avseende p0 vagprofilen (horisontell stracka, stigning eller sluttning), och denna information astadkommer en lamplig variation av motstandet 20 eller kapaciteten av kondensatorn 21. Det b8r bemarkas, att man har en viss latitud betraffande vardet av lutningen av granskurvan, eftersom hoiden av denna kurva justeras vid vane passage av ett signalstalle. Det Or i allmanhet tillrackligt att astadkomma en sarskiljning mellan fallet med stigning och fallet med sluttning, varvid man baserar berakningen pa ett medelvarde av dessa. Om man onskar taga mer hansyn till den verkliga forraen av kurvoma i fig. 1, kan man alltid modifiera kretsens 2 (fig. 2) karakteristika, sh att den vid sin utgang lamnar en signal, som varierar efter den onskade lagen. For att erhalla storre flexibilitet I anordningens funktion kan man anordna sO, att den automatiska bromsningen av taget icke sker anda tills taget helt stannar utan blott till en mycket lag hastighet (t. ex. 10 km/h). Det Or tillrackligt att for orderspanningen finnes ett troskelvarde hogre On noll. I det fall, att lokomotivet narmar sig en fast retarderingssignal (t. ex. for begransning av hastigheten till 70 km/h), igangsatter man dar funktionerandet av systemet pa sfidant satt, att nar lokomotivet kommer till biirjan av bromsstrackan, den av anordningen bestamda granshastigheten Or den av signalen angivna, och frail och med denna punkt bibehalles granshastigheten Onda tills hastigheten anyo Ras.

Man overlagrar for delta andamal pa ordersignalen for successiv retardering en order-signal for fast hastighet, som blir dominerande nar den Or hogre On den forsta. overforingen av signalerna till lokomotivet kan ske genom vane kant system, t. ex. me-deist magnetiska signaluppfangare.

Signally-pen kan likaledes vara godtycklig. Man kan exempelvis anvdnda ett system med multipla frekvenser. Fig. 5 visar nagra tillampningsf all for uppfinningen pa jarnvagslinjer forsedda med ett signalsystem av det slag som anvandes vid Societe Nationale des Chemin de Per Beiges. Vagsignalerna visas i form av plattor, med angivande av den motsvarande fargen vid ljussignalering (J, V, B. for gull, gr8nt resp. rott).

I punkterna a, b, c, dpa linjen visas de till lokomotivet overforda signalerna i form av sma cirklar. En vit cirkel betyder franvaro av motsvarande signal, och en svart cir7 kel forekomsten av densamma. Tagen antagas rora sig fran vanster at Niger. eller — — I fallet Ia är den vid a belagna varningssignalen sluten och likash den vid e belagna signalen. Dessa signaler aro belagna pa nor-malt avstand.

Vid lokomotivets ankomst till a bestammer den motsvarande sandaren borjan av framtradandet av hastighetsordern enligt det ovan beskrivna forloppet. Vid de foljande signalstallena b, c, d fortsatta sandarna att sakerstalla variationen av denna order under eventual' justering till det foreskrivna vardet.

Fallet lb motsvarar fri passage av taget. Alla sandarstallena befinna sig i samma till-stand. Ingen hastighetsorder utsandes till lokomotivet. Alla sandarstallena ge likval en positiv information, vilket är oeftergivligt med hansyn till sakerheten och dessutom mojliggOr att upphava bromsningsverkan, nfir banan blir fri, under det taget redan har passe-rat forbi en sluten varningssignal. Fallet ha —c motsvarar tre vagsignaler, som Raja efter varandra pa normalt avstand. Dot är analogt med det foregaende fallet.

Fallet IIIa—d hanfor sig till tre vagsignaler, av vilka den tredje befinner sig pa reducarat avstand i forhallande till den andra. Fallet Ma erfordrar ingen sarskild forklaring, eftersom taget maste stanna vid e. Man Aterkommer har till fallet Ia.

I fallet 11Th ar passagen fri vid a, men eftersom taget maste stanna vid h, maste det disponera ett normalt bromsningsavstand, var- fOrav overforingen av hastighets- ordern maste borja vid d. Det vid e belagna sandarstallet atergiver samma indikering som den vid d, men det fOljes omedelbart av ett annat sandarstalle vid e', som astadkommer fortsOttningen av variationen av hastighetsorderns, sá att bortsett frhn en diskontinuitet av kort varaktighet vid e, alit passerar som om det vid e belagna sandarstallet icke existerade. Denna anordning an emellertid noclvfindig, sasom kommer att framga vid behandlingen av fallet IIId.

Vid Ilic an passagen fri overallt, och man aterkommer till fallet lb.

Fallet Ind avser ett tag, som har passerat punkten a, under det vagsignalerna voro I det mot fallet lila svarande laget, men som i det Ogonblick da lokomotivet befinner sig vid T, ser dessa signaler intaga det mot fallet Ihib svarande laget.

DA taget redan retarderats for att stanna vid e och i detta ogonblick far den motsvarande ordern, som instants vid d, maste det tillatas att fortsatta sin vag till b. under observeranda av den mot den nya situationen svaran de hastighetsordern. Man astadkommer darfor i detta fall overforingen av borjan av hastighetsordern vid e, och overfor omedelhart darefter, vid e', den foljande fasen av denna order, varigenom man aterkommer till fallet Mb. Fallet IV avser ett tag, som passerar en fast retarderingssignal, som angiver retardering fOr att vid borjan av retarderingen, vid 0, uppna en granshastighet av t. ex. 70 km/h. I punkten a beordras framtradandet av borjan av retarderingsordern, samtidigt som man sander en kompletterande signal, visad medelst en liten kvadrat, som igangsatter en summeringsanordning, som stannas genom utsandning, vid a', av en andra liknande signal. Avstandet mellan punkterna a och a' är beroende air granshastigheten och gores sadant, att summeringsanordningen kan giva en fast hastighetsorder, som blir dominorande senast vid passagen av punkten 0. I punkten V undertryckes denna order genom utsandning av signalen om fri vag.

Andra fall aro aven mojliga horn uppfinnigens ram. Uppfinningen kan tillampas vid all fordonstrafik, aven pa andra vagar an jarnvagar.

Claims (3)

Patentanspra.k:

1. Automatisk bromsningsmanoveranlaggning f6r jarnvagstag, yid vilken kodade signaler utsandas fran olika sandarapparater pa den vagstracka, ph vilken retardation skall aga rum, vilka signaler paverka bromsningsanordningar pa lokomotivet, kfinnetecknad darav, att densamma innefattar, pa lokomotivet, en takometergenerator, som Or anordnad att lOmna en mot tagets hastighet proportionell spanning, vilken dels i en land stromkrets omvandlas till en forsta signal, proportionell mot kvadraten ph tagets hastighet, dels Or tillford till en integrerande forstarkare, som Or anordnad att vid passerandet av en av namnda fasta sandarapparater lamna en ordersignal med en amplitud, som Or proportionell mot kvadraten p0 en granshastighet for taget och som darefter minskas proportionellt mot den av detta tillryggalagda strackan, varjamte anordningen Or sadan, att overskottet av den forsta signalen Over den andra paverkar tagets brom.sningsanordning medelst kanda anordningar.

2. Anordning enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att pa lokomotivet Or anordnada likspanningskallor, vilkas spanningsvdrden representera de resp. kvadraterna ph granshastigheterna for taget yid passerandet ay de successiva fasta sandarapparaterna, och att anordningen är sadan, att de kodade signaler, som utsandas av vardera av dessa apparater, astadkomma, med tillhjOlp av kanda anordnhgar, kortvarig anslutning av den motsvarande likspanningen till klammorna hos en kondensator, inkopplad mellan ingangen och utgangen hos den integrerande fOrstarkaren, vilken Or anordnad att darigenom lamna en ordersignal motsvarande kvadraten pa tagets granshastighet och som minskas proportionellt mot den av taget efter passerandet av den ifragavarande apparaten tillryggalagda strackan. — —

3. Anordning enIigt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknad •darav, att en eller flera fasta ordersignaler betraffande kvadraten pa ta, gets granshastighet aro .dverlagringsbara pa den variabla ordersignalen vid passagen av fasta hastighetsbegransningssignaler, varvid i och for sig kanda anordningar aro anordnade att Ora den hogsta ordersignalen dominerande. Anforda publikationer: Patentskrifter fran Frankrike 1 141 147, 1 141 570.