Einrichtung zum Erkennen von Schwappwagen

Abstract

 Im Eisenbahnrangierbetrieb wird das in die Steuerung der Gleisbremsen eingehende Laufverhalten der ablaufenden Abteilungen durch mehrere aufeinanderfolgende Geschwindigkeitsmessungen bestimmt. Die so ermittelten Laufwiderstandswerte stimmen mit großer Wahrscheinlichkeit dann nicht, wenn es sich bei der betreffenden Abteilung um einen nur teilweise gefüllten Kesselwagen handelt: bei diesem Fahrzeug kann nämlich der Tankinhalt beispielsweise beim Abbremsen des Fahrzeugs in ortsfesten Bremseinrichtungen in Bewegung geraten und so zu einem oszillierenden Geschwindigkeitsverlauf der Abteilung und damit zu falschen Laufwiderstands-werten führen. Die Erfindungsgemäße Einrichtung erkennt dies durch den laufenden Vergleich von kurz hinter den Talbremsen gemessenen Geschwindigkeiten (V2) mit Geschwindigkeitswerten (Vs), die aus einer beim Entlassen der Abteilung aus der Bremse (TB) ermittelten Geschwindigkeit (V1) fortgeschrieben werden; bei einer gegenüber der fortgeschriebenen Geschwindigkeit zu hohen tatsächlichen Ablaufgeschwindigkeit einer Abteilung gibt die Einrichtung ein entsprechendes Kennzeichen (SW) ab, das die Bildung bzw. Anerkennung eines falschen Laufwiderstandswertes verhindert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Zum Rangieren von Güterwagen in Schwerkraftrangieranlagen werden die Güterwagen von einer Rangierlok über einen Ablaufberg gedrückt, um dann in freiem Lauf über eine im Gefälle liegende Weichenverteilzone auf unterschiedliche Richtungsgleise verteilt zu werden. Um ein gegenseitiges Einholen innerhalb der Weichenverteilzone auszuschließen und um unzulässige Auflaufstöße in den Richtungsgleisen zu vermeiden, ist es erforderlich, die ablaufenden Güterwagen innerhalb der Verteilzone und am Beginn der Richtungsgleise durch ortsfeste Gleisbremsen individuell zu behandeln. Hierzu ist es u.a. erforderlich, die Laufeigenschaften der einzeln oder in Gruppen ablaufenden Güterwagen - nachfolgend einheitlich als Abteilungen bezeichnet - mindestens annähernd zu kennen.Die Laufeigenschaften der Abteilungen werden üblicherweise während des Ablaufbetriebes bestimmt, indem für jede Abteilung nacheinander jeweils zwei Geschwindigkeitsmessungen durchgeführt werden, aus deren Geschwindigkeitsdifferenz auf das Laufverhalten der Abteilungen geschlossen werden kann.

[0002] Eine Anordnung zum Erfassender Laufeigenschaften von Eisenbahnwagen ist beispielsweise in der DE-PS 1 530 315 beschrieben. Die mit dieser oder einer anderen bekannten Anordnung bestimmbaren Werte für den Laufwiderstand einer Abteilung haben nur solange Gültigkeit als sichergestellt ist, daß die für die Abteilung gemessenen Geschwindigkeitswerte auch wirklich repräsentativ sind für das Laufverhalten der betreffenden Abteilung. Diese Voraussetzung ist im allgemeinen gegeben; sie wird jedoch nicht von nur teilweise gefüllten Kesselwagen erfüllt, deren Tankinhalt z.B. beim Abbremsen in ortsfesten Gleisbremsen oder beim Übergang auf Gleise unterschiedlicher Neigung oder Krümmung so stark in Bewegung gerät, daß dadurch die Geschwindigkeit der ablaufenden Kesselwagen merklich beeinflußt wird. Für derartige Kesselwagen haben die ermittelten Laufeigenschaftswerte keine Gültigkeit, da die bei in Bewegung befindlichem Tankinhalt ermittelten Geschwindigkeits-und Beschleunigungswerte nicht allein vom tatsächlichen Laufverhalten der Abteilungen, sondern auch vom Kesselwageninhalt, seinem Füllzustand und der Verzögerung bzw. Beschleunigung des Kesselwagens in der Bremse bzw. zu den Neigungs- oder Krümmungssprüngen beeinflußt sind.

[0003] Die für derartige Abteilungen nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit gebildeten Laufwiderstandswerte sind unbrauchbar; für die weitere ablauftechnische Behandlung dieser Abteilungen wird daher üblicherweise auf bekannte Laufwiderstandsersatzwerte zurückgegriffen. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß das Schwappverhalten der betreffenden Abteilungen zuvor eindeutig erkannt worden ist.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zum automatischen Erkennen ablaufender Abteilungen mit Schwappverhalten anzugeben und so die Möglichkeit zu schaffen, die für derartige Abteilungen festgestellten unzutreffenden Laufeigenschaftswerte für die weitere Ablaufprozedur zu eliminieren, ohne daß es hierbei auf die Sorgfaltspflicht und das Erkennungsvermögen eines Menschen ankommt.

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0006] Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, die Messungen zum Erkennen des Schwappverhaltens einer Abteilung beim Auslaufen der Abteilungen aus der in ihrem Laufweg liegenden Talbremse vorzunehmen. Da praktisch jede Abteilung auf ihrem Weg vom Ablaufberg zu ihrem jeweiligen Laufziel in einer Talbremse gebremst wird, ist ein evtl. Schwappverhalten der Abteilungen als Folge des Brems- und Lösevorganges dort besonders deutlich festzustellen. Zudem sind den Talbremsen für die Bestimmung des Lösezeitpunktes Radargeräte zugeordnet und diese Radargeräte können für die Erkennung des Schwappverhaltens der Abteilungen mitbenutzt werden; dies macht eine sehr kostengünstige Schwappwagenerkennung möglich.

[0007] Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0008] Die Zeichnung zeigt schematisch ein Gleis G der Weichenverteilzone einer Rangieranlage mit einer Gleisbremse TB, der sogenannten Talbremse, und einer aus der Gleisbremse in Pfeilrichtung auslaufenden Abteilung, beispielsweise einem Kesselwagen KW. Die Zeichnung zeigt ferner ein der Bremse fest zugeordnetes Radargerät RA, mit dem die Geschwindigkeit der die Bremse durchlaufenden und der aus ihr auslaufenden Abteilungen überwacht wird. Gesteuert wird die Bremse durch eine bekannte Bremsensteuerung BST. Die Bremsensteuerung BST stellt der nachgeschalteten Einrichtung zum Erkennen von Kesselwagen mit schwappendem Inhalt mehrere Steuergrößen zur Verfügung. Es sind dies ein erstes und ein zweites statisches Ausgangssignal (Br) bzw. (Lö) für das Anlegen bzw. Lösen der Bremsleisten der Bremse sowie ein drittes Ausgangssignal (Bb), das bei jedem Bremsbeginn kurzzeitig ausgegeben wird. Der Bremse TB zugeordnet ist ferner eine Gleisfreimeldeeinrichtung Gfm, die z.B. durch am Anfang und am Ende der Bremse angeordnete Impulsgeber i1, i2 gesteuert wird. Der das Freimeldesignal (Fr) führende Ausgang der Gleisfreimeldeeinrichtung Gfm ist auf den Steuereingang eines UND-Gliedes U1 und der dem Besetztmeldesignal (Be)_führenden Ausgang auf den Signaleingang eines UND-Gliedes U2 geführt; der jeweils andere Eingang dieser UND-Glieder ist an die Bremsensteuerung BST angeschlossen und wird von dort aus bei angelegter bzw. gelöster Bremse beaufschlagt. Die beiden Ausgänge der UND-Glieder U1 und U2 speisen ein ODER-Glied 01, dessen Ausgang an den Einstelleingang eines ersten Zählers Z1 angeschlossen ist. Dieser Zähler soll zu Beginn des Bremsvorganges von der Bremsensteuerung BST her über das UND-Glied U3 in die Grundstellung gelangt sein.

[0009] Das UND-Glied U2 führt an seinem Ausgang kurzzeitig immer dann Potential, wenn die Bremsensteuerung BST bei noch besetzter Bremse den Lösebefehl (Lö) für die Bremse ausgibt; das UND-Glied U1 führt immer dann kurzzeitig Potential, wenn die Gleisfreimeldeeinrichtung Gfm bei noch wirksamer Bremse TB die Bremse freimeldet. Am Ausgang des den UND-Gliedern U1 und U2 nachgeschalteten ODER-Gliedes 01 liegt damit immer dann kurzzeitig Ausgangspotential, wenn eine Abteilung aus der Bremse TB entlassen wird.

[0010] Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes veranlaßt durch Einstellen des Zählers Z1 das Wirksamschalten der erfindungsgemäßen Erkennungseinrichtung. Der Zähler Z1 übernimmt dabei - ggf. nach Umformung - die Anzahl der vom Radargerät RA innerhalb einer vorgegebenen Meßzeit abgegebenen Ausgangssignale auf seinen Zähleingang und stellt an seinem Ausgang einen ersten Geschwindigkeitsmeßwert (V1) zur Verfügung, welcher der Entlassungs-. geschwindigkeit der Ableitung aus der Bremse entspricht. Dieser erste Geschwindigkeitsmeßwert (V1) gelangt auf einen.nachgeschalteten Funktionsgeber FG, welcher unter Berücksichtigung der durch die Neigung des Gleises G gegebenen Beschleunigung (bs) der Abteilung sowie der jeweiligen Beobachtungszeit (ta) seit Entlassung der Abteilung aus der Bremse einen Geschwindigkeitsänderungswert (AV1) bildet, der angibt, um welchen Betrag sich die Geschwindigkeit der aus der Bremse auslaufenden Abteilung gegenüber der Entlassungsgeschwindigkeit üblicherweise höchstens ändern darf. Dieser Geschwindigkeits- änderungswert (ΔV1) wird in einem nachgeschalteten Addierglied A zu dem vom Zähler Z1 bestimmten ersten Geschwindigkeitsmeßwert (V1) addiert und bildet so einen aus dem ersten Geschwindigkeitsmeßwert (V1) fortgeschriebenen Geschwindigkeitsmeßwert (Vs), welcher die zu jedem Zeitpunkt erwartete maximale Ablaufgeschwindigkeit der Abteilung nach ihrer Entlassung aus der Bremse angibt. Dieser fortgeschriebene Geschwindigkeitswert (Vs) wird ständig verglichen mit der zum jeweiligen Betrachtungszeitpunkt vom Radargerät RA gemessenen tatsächlichen Ablaufgeschwindigkeit der Abteilung. Zu diesem Zweck ist ein weiterer Zähler Z2 vorgesehen, der durch die Ausgangssignale des Radargerätes laufend aktualisiert wird. Dieser Zähler war zusammen mit dem ersten Zähler von der Bremsensteuerung BST her über das UND-Glied U3 zurückgestellt worden als der Bremsvorgang der betrachteten Abteilung begann

[0011] Für den Vergleich des fortgeschriebenen Geschwindigkeitsmeßwertes (Vs) mit dem für den jeweiligen Betrachtungszeitpunkt geltenden tatsächlichen Geschwindigkeitsmeßwert (V2)- ist ein Schwellwertschalter SS vorgesehen. Der Einstelleingang dieses Schalters ist durch den fortgeschriebenen Geschwindigkeitsmeßwert (Vs) und der Signaleingang durch den tatsächlichen Geschwindigkeitsmeßwert (V2) beaufschlagt. Am Ausgang des Schwellwertschalters ist dann ein das Schwappverhalten einer aus der Bremse auslaufenden Abteilung kennzeichnendes Signal (SW) abgreifbar, wenn einer der tatsächlich gemessenen Geschwindigkeitswerte (V2) über dem zugehörigen fortgeschriebenen rechnerisch ermittelten Geschwindigkeitsmeßwert (Vs) liegt. Das Signal (SW) besagt, daß die für diese Abteilung ermittelten oder zu einem späteren Zeitpunkt noch zu ermittelnden Laufwiderstandswerte mit hoher Wahrscheinlichkeit unbrauchbar sind bzw. sein werden, weil die in die Laufwiderstandsberechnung eingehende Geschwindigkeitsmeßwerte wegen des Schwappverhaltens der Abteilung möglicherweise zu hoch oder zu niedrig liegen; die ermittelten Laufwiderstandswerte sind durch auf Erfahrung beruhende Laufwiderstandsersatzwerte zu ersetzen. Liegt der zweite Geschwindigkeitsmeßwert (V2) über eine gewisse Beobachtungszeitspanne ab dem Entlassungszeitpunkt einer Abteilung aus einer Bremse stets unterhalb des zugehörigen fortgeschriebenen Geschwindigkeitsmeßwertes (Vs) so steht fest, daß die betrachtete Abteilung mindestens kein ausgeprägtes Schwappverhalten zeigt; die für diese Abteilung bestimmten Laufeigenschaften können daher für die weitere Bremsensteuerung berücksichtigt werden.

[0012] Beobachtungen zeigen, daß das Schwappverhalten teilgefüllter Kesselwagen kurz nach dem Entlassen dieser Wagen aus einer zuvor wirksamen Bremse besonders stark ausgeprägt ist und daß zum Feststellen des Schwappverhaltens ein Beobachtungszeitraum von etwa 1s vollkommen ausreicht. Aus diesem Grunde kann der nach der Erfindung vorgesehene Vergleichsvorgang zum Feststellen eines evtl. Schwappverhaltens nach dieser Beobachtungszeitspanne abgebrochen werden. Dies wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel erreicht durch einen bedarfsweise rückstellbaren Zeitschalter T, dessen eingeprägte Schaltzeit (t) bei 1s liegt. Dieser Zeitschalter gelangt spätestens-zu Beginn jedes Bremsvorganges durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes U3 in seine Grundstellung, aus der er beim Einstellen der Zähler Z1 und Z2 in die Wirkstellung geschaltet wird. Für die Dauer der eingeprägten Schaltzeit veranlaßt er die Übernahme der für eine Abteilung gemessenen Geschwindigkeitswerte in den Zähler Z2; in seiner Grundstellung verhindert er auf in der Zeichnung nicht näher dargestellte Weise, beispielsweise durch Unwirksamschalten des Schwellwertschalters SS, das Durchführen weiterer Geschwindigkeitsvergleiche.

[0013] Gelegentlich kommt es vor, daß eine bereits freigegebene Abteilung in der Bremse so stark beschleunigt, daß ein Nachbremsen erforderlich ist. Wenn die Zeitspanne zwischen dem Lösen und dem Wiedereinschalten der Bremse kürzer ist als die zum.Feststellen eines Nicht-Schwappverhaltens benötigte Zeitspanne (t), so kann bis zum erneuten Einstellen der Bremse noch keine endgültige Aussage darüber gemacht werden, ob die beobachtete Abteilung tatsächlich kein Schwappverhalten zeigt. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht daher vor, für den Fall, daß das Schwappverhalten einer Abteilung noch nicht nachgewiesen ist, die nachgebremste Abteilung erneut auf ein evtl. vorhandenes S_chwappverhalten hin zu untersuchen, und zwar spätestens dann, wenn die Abteilung die Bremse endgültig verläßt. Die Entscheidung darüber, ob ein erneuter Erkennungsvorgang eingeleitet wird oder nicht, wird von einer Kippstufe K getroffen. Diese Kippstufe, die bei jedem Freimelden der zugehörigen Bremse TB in die Grundstellung gesteuert wird, ist mit ihrem Setzeingang an den Ausgang des Zeitschalters T angeschlossen. Solange die Kippstufe die Grundstellung einnimmt, kann noch nicht ausgeschlossen werden, daß eine vom Radargerät beobachtete Abteilung nicht doch Schwappverhalten zeigt; deshalb ist für diese Zeitpsanne der Sperreingang des UND-Gliedes U3 potentialfrei und jeder von der Bremsensteuerung BST ausgelöste Bremsbefehl (Bb) führt zum Zurückstellen der Zähler Z1 und Z2 sowie zum Zurückstellen des Zeitschalters T. Dies gilt sowohl für das erstmalige Anschalten der Bremse vor oder beim Einlaufen einer Abteilung sowie für jedes evtl. Nachbremsen dieser Abteilung in der Bremse. Dann jedoch,wenn nach einem erstmaligen Lösen der Bremse bis zu einem späteren Nachbremsen bereits soviel Zeit vergangen ist, daß die Untersuchung bezüglich des Schwappverhaltens der beobachteten Abteilung abgeschlossen ist, ist der Zeitschalter T bereits wieder in seine Grundstellung gelangt, wobei er über die Kippstufe K die Sperrung des UND-Gliedes U3 veranlaßt. In diesem Fall führt ein späteres Nachbremsen einer Abteilung nicht zum Rückstellen der Zähler Z1 und Z2, sondern diese Rückstellung wird erst veranlaßt, wenn der Bremsvorgang für die folgende Abteilung eingeleitet wird. Beim Auslaufen der nachgebremsten Abteilung aus der Gleisbremse wird die Kippstufe K zurückgestellt und damit die Sperrfunktion des UND-Glie-des U3 aufgehoben. Der folgende Bremsbefehl der Bremsensteuerung veranlaßt dann in bereits beschriebener Weise die Rückstellung der Zähler Z1 und Z2 sowie die Zurückstellung des Zeitschalters T.

[0014] Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wurden für die Einrichtung zum Erkennen von Kesselwagen mit stark schwappendem Inhalt diskrete Bauelemente angenommenen, weil dies für die Erläuterung der Erfindung am sinnfälligsten erschien. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung der in der Zeichnung angegebenen diskreten Bauelemente beschränkt. Bei der technischen Realisierung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann es vielmehr sinnvoll sein, bestimmte Elemente mit anderenElementen funktionsabhängig zusammenzufassen und beispielsweise durch einen Mikroprozessor zu realisieren.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Erkennen von Kesselwagen, deren Inhalt durch von außen her auf die Wagen wirkende Ereignisse, insbesondere durch Abbremsen der Wagen in ortsfesten Gleisbremsen, so stark in Bewegung gerät, daß dadurch die Geschwindigkeit der ablaufenden Kesselwagen einen merklich oszillierenden Verlauf nimmt, unter Verwendung ortsfester Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen zum Bestimmen der Geschwindigkeit der Wagen beim und nach dem Auftreten dieser Ereignisse, dadurch gekennzeichnet , daß Schaltmittel (Z1, FG, A, Z2, SS) vorgesehen sind, welche

a) einen ersten beim Auftreten eines solchen Ereignisses ermittelten Geschwindigkeitsmeßwert (V1) unter Berücksichtigung der durch die Neigung des Gleises (G) gegebenen Beschleunigung (bs) des Güterwagens fortschreiben,

b) diesen fortgeschriebenen Geschwindigkeitsmeßwert (Vs) mindestens mit dem größten innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne (t) seit Bildung des ersten Geschwindigkeitsmeßwertes (V1) für den betreffenden Wagen ermittelten zweiten Geschwindigkeitsmeßwert (V2) vergleichen und

c) ein das Schwappverhalten des betreffenden Güterwagens (KW) kennzeichnendes Signal (SW) ausgeben, wenn der zweite Geschwindigkeitsmeßwert (V2) den zugehörigen fortgeschriebenen Geschwindigkeitsmeßwert (Vs) übersteigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die vorgegebene Zeitspanne (t) in der Größenordnung von 1s liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die jeweils erste Geschwindigkeitsmessung veranlassende Ereignis das Lösen einer von einem Güterwagen (KW) gerade passierten Bremse (TB) bzw. - sofern die Bremse nicht gelöst wurde - das Auslaufen des betreffenden Güterwagens aus der Bremse ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ansprechen einer Bremse bei noch nicht eindeutig festgestelltem Schwappverhalten einer Abteilung die Löschung aller bis dahin von den Schaltmitteln aufgenommenen bzw. gebildeten Geschwindigkeitsmeßwerte veranlaßt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes erneute Ansprechen einer Bremse innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne (t) seit Ermittlung des ersten Geschwindigkeitsmeßwertes (V1) bei noch nicht eindeutig festgestelltem Schwappverhalten einer Abteilung die Löschung aller bis dahin von den Schaltmitteln (Z1, FG, A, Z2, SS) aufgenommenen bzw. gebildeten Geschwindigkeitsmeßwerte veranlaßt.

Zeichnung