DD211764B1

DD211764B1 - ARRANGEMENT FOR CONTROLLING BRAKES

Info

Publication number: DD211764B1
Application number: DD24514882A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Talke; Wolfgang Becker; Peter Flemming
Original assignee: Deutsche Reichsbahn
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1987-05-27
Also published as: DD211764A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung von Gleisbremsen, insbesondere leichten einzelnen Dreikraftbremsen im Sammelbereich von Gefällebahnhöfen und in Gefälleabschnitten geringer Neigung von Richtungsgleisen sonstiger Ablaufanlagen.The invention relates to an arrangement for the control of rail brakes, in particular light single three-way brakes in the collecting area of Gefällebahnhöfen and slope sections low slope of directional tracks other drainage systems.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind bereits Anordnungen zur Steuerung von Gleisbremsen bekannt, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit ablaufender Wagen die Bremsstellung oder die Lösestellung der Gleisbremsen auslösen.Arrangements for controlling track brakes are already known which trigger the braking position or the release position of the track brakes as a function of the speed of running cars.

So ist eine Anordnung bekannt, bei der mit einer kontinuierlich arbeitenden Geschwindigkeitsmeßeinrichtung Löse- oder Bremsbefehle dann erteilt werden, wenn der ablaufende Wagen die an dieser Stelle erforderliche Geschwindigkeit erreicht hat.Thus, an arrangement is known in which with a continuously operating speed measuring release or braking commands are issued when the expiring car has reached the speed required at this point.

Der Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß für die kontinuierliche Geschwindigkeitsmeßeinrichtung in Form eines Doppler-Radargerätes für einzelne und unabhängig voneinander gesteuerte kleine Gleisbremsen ein hoher technischer Aufwand erforderlich ist.The disadvantage of this arrangement is the fact that a high technical complexity is required for the continuous speed measuring device in the form of a Doppler radar device for individual and independently controlled small rail brakes.

Weiterhin ist eine Anordnung bekannt, bei der vor der Gleisbremse ein durch das ablaufende Wagenrad beeinflußbarer Kontakt in einer Steuereinrichtung eine konstante Bremszeit der Gleisbremse auslöst. Wagen mit hoher Geschwindigkeit werden, da sie die Bremse zeitlich eher erreichen, stärker gebremst als Wagen mit geringer Geschwindigkeit. Da jedoch die Anpassung an ein bestimmtes Geschwindigkeitsintervall nur durch den Abstand des Kontaktes bis zur Bremse festgelegt ist, ergibt sich bei dieser Anordnung der Nachteil, daß ein anderes gewünschtes Intervall während des Betriebes nicht möglich ist. Weiterhin besteht die Gefahr des Festbremsens von Waren, deren Häufigkeit mit geringerer Gleisneigung größer wird, was den Anwendungsumfang der Anordnung wesentlich auf Gleise mit einer Neigung von 10o/oo einschränkt.Furthermore, an arrangement is known in which a trackable by the running carriage wheel contact in a control device triggers a constant braking time of the track brake before the track brake. As they approach the brake in time, high speed cars are braked more than low speed cars. However, since the adaptation to a certain speed interval is determined only by the distance of the contact to the brake, this arrangement has the disadvantage that another desired interval during operation is not possible. Furthermore, there is a risk of stalling of goods whose frequency is greater with less track inclination, which limits the scope of the arrangement substantially on tracks with a slope of 10o / oo.

Weiterhin ist bekannt, eine für jede Achse mittels einer Kurzzeitmeßstrecke ermittelten Geschwindigkeitsinformation für Brems- und Lösebefehle einzelner oder mehrerer kleiner Gleisbremsen zu verarbeiten. Hiermit ist aber nur eine grobe Abstufung des Bremsvorganges möglich, was für niedrigere, etwa Schrittgeschwindigkeit entsprechenden Bereichen zu unzulässig hohen Toleranzen der Auslaufgeschwindigkeit führt.Furthermore, it is known to process a speed information for braking and release commands of one or more small rail brakes determined for each axle by means of a short-time measuring section. But this only a rough gradation of the braking process is possible, resulting in lower, approximately stepping speed corresponding areas to unacceptably high tolerances of the discharge speed.

Für die Steuerung von zu Gruppen zusammengefaßten kleinen Gleisbremsen ist eine ähnliche Anordnung bekannt, die Befehle für „Bremsen", „teilweises Bremsen" und „Lösen" erteilt, wobei beim Befehl für „teilweises Bremsen" nur ein Teil der Bremsengruppe oder nur eine einzige Bremse in der Bremsstellung verbleibt.For the control of grouped small rail brakes, a similar arrangement is known which gives commands for "braking", "partial braking" and "releasing", with the command for "partial braking" only a part of the brake group or only a single brake remains in the braking position.

Alle bekannten Anordnungen zur Steuerung von kleinen Gleisbremsen sind für eine Mehrzahl von Bremsen ausgelegt. Der gleiche Aufwand für die Steuerung ergäbe sich aber für die Betätigung von einer einzelnen kleinen Gleisbremse, die an sich im Sammelbereich von Richtungsgleisen günstig zu installieren wären, jedoch wegen des relativ hohen Steuerungsaufwandes bisher unrentabel ist.All known arrangements for the control of small rail brakes are designed for a plurality of brakes. The same effort for the control but would result for the operation of a single small rail brake, which would be to install cheap in the collection area of directional tracks, but so far is unprofitable because of the relatively high control effort.

Darüber hinaus erreicht keine der bekannten Anordnungen eine für die im Sammelbereich von Richtungsgleisen erforderliche geringe Ablaufgeschwindigkeit notwendige enge Toleranz der Auslaufgeschwindigkeit.In addition, none of the known arrangements achieves a close tolerance of the discharge speed necessary for the low discharge speed required in the collecting area of directional tracks.

Weiterhin wurde eine Anordnung zur Steuerung vorgeschlagen, die aus einer von der Bremse angeordneten und einen Rechteckimpuls erzeugende Kurzzeitmeßstrecke, einem die Impulsdauer in eine geschwindigkeitsproportionale Spannung umformenden Ingegrator, zwei diese Spannung mit vorgegebenen, den Löse- und Bremsgeschwindigkeiten äquivalenten Spannungen vergleichende Komperatoren sowie Zeitgliedern besteht. Diese Anordnung ist aber nur für Gleise mit starkem Gefälle ausreichend genau anwendbar, da die auftretenden Fehler durch die Neigung kompensiert werden. In Gleisen geringer Neigung ist die Anwendung ideser Anordnung ausgeschlossen, da zu häufige Festbremsungen und Stillstände sowie ebenfalls zu häufig unzulässig hohe Auslaufgeschwindigkeiten vorkommen.Furthermore, an arrangement for the control has been proposed, which consists of a arranged by the brake and a rectangular pulse generating Kurzzeitmeßstrecke, the pulse duration in a speed proportional voltage transforming Ingegrator, two this voltage with predetermined, the release and braking speeds equivalent voltages comparative comparators and timers. However, this arrangement is sufficiently accurate applicable only for tracks with a steep gradient, since the errors occurring are compensated by the inclination. In tracks of low inclination, the use of identical arrangement is excluded, since too frequent stalling and stoppages as well as too often inadmissibly high discharge speeds occur.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, für den Ablauf von Wagen im Sammelbereich von Richtungsgleisen von Gefällebahnhöfen und in sonstigen Richtungsgleisen von Ablaufanlagen mit einzelnen kleinen Gleisbremsen mit Sicherheit die erforderliche Auslaufgeschwindigkeit bei Einhaltung der zulässigen Toleranz zu erreichen und dabei die Gefahr von Festbremsungen und die Überschreitung der zulässigen Auflaufgeschwindigkeit völlig auszuschließen.It is the object of the invention to achieve the required discharge speed while maintaining the allowable tolerance for the expiration of wagons in the collection area of directional tracks of downhill yards and other directional tracks of drainage systems with individual small rail brakes with certainty and thereby the risk of stalling and exceeding the permissible running speed completely excluded.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Steuerung von einzelnen Gleisbremsen, bestehend aus je einer vor der jeweiligen Gleisbremse angeordneten, einem Rechteckimpuls erzeugenden Kurzzeitmeßstrecke, einem Integrator und einem Komparator sowie Zeitgliedern zu schaffen, die vorhandene Mängel bekannter Anordnungen, u.a.The invention has for its object to provide an arrangement for controlling individual track brakes, consisting of one each before the respective rail brake, a rectangular pulse generating Kurzzeitmeßstrecke to provide an integrator and a comparator and timers, the existing deficiencies of known arrangements, u.a.

— den hohen technischen Aufwand zur Geschwindigkeitsmessung und -steuerung- The high technical effort for speed measurement and control

— die nicht mögliche Variation der Auslaufgeschwindigkeit- The not possible variation of the discharge speed

— Festbremsungen und Stillstände in Richtungsgleisen geringer Neigung- stalling and stoppages in low-slope directional tracks

— unzulässig hohe Toleranzen der Auslaufgeschwindigkeiten und- Inadmissibly high tolerances of the exit speeds and

— zu hohe Auslaufgeschwindigkeiten, die zur Überschreitung der zulässigen Auflaufgeschwindigkeit auf bereits stehende Wagen führen,- excessively high discharge speeds, which lead to exceeding of the permissible running speed on already standing carriages,

beseitigt, indem mit geringem technischen Aufwand variable geschwindigkeitsgesteuerte Bremsenzeiten sowie durch äußere Einstellhandlungen auf einfache Weise Änderungen der Auslaufgeschwindigkeit in weiten Grenzen möglich sind.eliminated by variable speed-controlled braking times and by external Einstellhandlungen in a simple way changes the discharge speed are possible within a wide range with little technical effort.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, indem einem aus einer Konstantstromquelle und einem Kondensator bestehenden, eine umgekehrt geschwindigkeitsproportionale Meßspannung erzeugenden Integrator eine Sperrzeitschaltung und ein Speicherkondensator mit einer nach einer zeitlichen Exponentialfunktion abfallender Meßspannung, ein einziger mit der Meßspannung angesteuerter Komparator sowie ein durch den Rechteckimpuls angesteuerter, nach Ablauf der Messung sich über eine Konstantstromsenke zeitlich linear entladender Kondensator nachgeordnet ist, wobei die längste Entladezeit der Vergleichsspannung so festgelegt ist, daß unter Berücksichtigung des Abstandes der Kurzzeitmeßstrecke bis zur Gleisbremse, der Reaktionszeit der Bremse und der Bremsenlänge für eine bestimmte Geschwindigkeit gerade die volle Bremsenlänge von der gemessenen Achse benutzbar ist.According to the invention, this is achieved by providing an integrator consisting of a constant current source and a capacitor, a voltage proportional measuring voltage, a blocking time circuit and a storage capacitor with a measuring voltage dropping according to an exponential function, a single comparator controlled by the measuring voltage, and a square-wave controlled by the square pulse , after the end of the measurement is arranged downstream of a Konstantstromsenke time linearly discharging capacitor, the longest discharge time of the comparison voltage is set so that taking into account the distance of the Kurzzeitmeßstrecke to the track brake, the reaction time of the brake and the brake length for a certain speed just the full brake length can be used by the measured axis.

Es wurde gefunden, daß die Meß- und Vergleichsspannung durch die entsprechende Bemessung der Bauelemente so verläuft, daß die gesteuerte Zeit von der Betätigung der Kurzzeitmeßstrecke bis zum Lösen der Bremse immer umgekehrt proportional der gemessenen Geschwindigkeit ist. Jede höhere Geschwindigkeit erzeugt eine Spannung, die stets unterhalb der Vergleichsspannung liegt und damit die ständige Bremsstellung der Bremse bewirkt.It has been found that the measurement and comparison voltage through the appropriate design of the components runs so that the controlled time from the operation of Kurzzeitmeßstrecke until the release of the brake is always inversely proportional to the measured speed. Each higher speed produces a voltage which is always below the reference voltage and thus causes the constant braking position of the brake.

Jede niedrigere Geschwindigkeit erzeugt durch die Identität von Vergleichsspannung und Meßspannung bei kürzeren Zeiten auch geringere Bremswirkungen, die ab einer bestimmten Grenze die Lösestellung der Bremse zur Folge hat.Each lower speed, due to the identity of the reference voltage and the measuring voltage, also produces lower braking effects at shorter times, which results in the release position of the brake above a certain limit.

Die Einstellung der geforderten Auslaufgeschwindigkeit wird in einfacher Weise nur durch ein Verändern des Anfangswertes der Komperatorvergleichsspannung bewirkt.The adjustment of the required discharge speed is effected in a simple manner only by changing the initial value of the comparator comparison voltage.

embodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutertThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment

Es zeigen: Show it:

Fig. 1: eine teilweise dargestellte Anordnung mit Gleisbremse und Kurzzeitmeßstrecke Fig. 2: eine Anordnung der elektronischen SteuereinrichtungFig. 1: a partially illustrated arrangement with track brake and Kurzzeitmeßstrecke Fig. 2: an arrangement of the electronic control device

Fig.3: ein grundsätzliches Schema des zeitlichen Verlaufes der Meß- und Vergleichsspannungen.3 shows a basic scheme of the time course of the measuring and comparison voltages.

Die Figur 1 zeigt die schematische Anordnung von Kurzzeitmeßstrecken 1 vor einzelnen Gleisbremsen 2. Der Abstand a muß mindestens so lang gewählt werden, daß die Auslösung eines Meßimpulses durch einen Wagen 3 in der Kurzzeitmeßstrecke 1 bei gelöster Gleisbremse 2 und bei höchster zulässiger Einlaufgeschwindigkeit eine sichere Bremswirkung beim Einlauf der betreffenden Achse in der Gleisbremse 2 erzielt wird. Der Abstand с zwischen den Kurzzeitmeßstrecken 1 muß zweckmäßig stets größer sein als der längste Achsabstand einzeln ablaufender Wagen 3, wobei die Bremslänge b maximal 10% und 20% des Abstandes с betragen soll.Figure 1 shows the schematic arrangement of Kurzzeitmeßstrecken 1 before individual rail brakes 2. The distance a must be at least as long that the triggering of a measuring pulse by a car 3 in the Kurzzeitmeßstrecke 1 with dissolved track brake 2 and the highest permissible inlet velocity safe braking effect obtained at the entry of the relevant axis in the track brake 2. The distance с between the Kurzzeitmeßstrecken 1 must always be expedient greater than the longest distance between individually running carriage 3, the braking length b should be at most 10% and 20% of the distance с.

Die Figur 2 zeigt die Anordnung der elektronischen Steuerung. Über einen Eingang E gelangt der von der Kurzzeitmeßstrecke 1 bei einer Achsüberrollung erzeugte Meßimpuls zur galvanischen Trennung an ein Relais 4 und betätigt dort einen Kontakt K, der den jetzt positiven Impuls sowohl an einen Integrator 6 als auch an eine Vergleichsspannungsquelle 7 legt. Über eine an sich bekannte Konstantstromquelle wird ein Kondensator C1 auf die Meßspannung linear aufgeladen, wobei die Spannung gleichzeitig über einen Transistor T, und seine Basis-Emitter-Spannung vermindert auf einen Speicherkondensator C₂ übertragen wird.Figure 2 shows the arrangement of the electronic control. Via an input E, the measuring pulse generated by the Kurzzeitmeßstrecke 1 in a Achsüberrollung passes for galvanic isolation to a relay 4 and actuates there a contact K, which applies the now positive pulse both to an integrator 6 and to a reference voltage source 7. About a known constant current source, a capacitor C1 is linearly charged to the measuring voltage, wherein the voltage is transmitted simultaneously via a transistor T, and its base-emitter voltage reduced to a storage capacitor C ₂ .

Der Speicherkondensator C2 und ein Widerstand R₂ bestimmen den zeitlichen exponentiellen Verlauf der Meßspannung am invertierenden (-) Eingang eines Komparators 8.The storage capacitor C2 and a resistor R ₂ determine the temporal exponential profile of the measuring voltage at the inverting (-) input of a comparator 8.

In wesentlich kürzerer Zeit wird der Kondensator C1 über eine Sperrzeitschaltung 5 entladen und mit dieser Spannung über eine an sich bekannte logische Schaltung das positive Potential P für die umgekehrt geschwindigkeitsproportionale Sperrzeit abgetrennt. Als eine logische Bedingung für die Sperrzeitschaltung 5 wurde gefunden, daß keine Zu- oder Abschaltung des positiven Potentials während der Schließzeit des Kontaktes K erfolgt sowie daß die der Sperrzeit entsprechende Durchlauf länge des Ablaufes immer größer als der Drehgestellachsabstand mehrachsiger Wagen und immer kleiner als der innere Achsabstand zweiachsiger Wagen ist.In a much shorter time, the capacitor C1 is discharged via a blocking time circuit 5 and separated with this voltage via a known logic circuit, the positive potential P for the reverse speed proportional blocking time. As a logical condition for the blocking time circuit 5 has been found that no connection or disconnection of the positive potential during the closing time of the contact K takes place and that the blocking time corresponding passage length of the process is always greater than the bogie axis distance multi-axle car and always smaller than the inner Axle distance biaxial car is.

In der Vergleichsspannungsquelle 7 wird, gesteuert durch die Vorderflanke des Achsimpulses, eine über den Widerstand R1 einstellbare Anfangsvergleichsspannung auf einen Speicherkondensator C2 geschaltet. Mit der Hinterflanke des Achsimpulses beginnt die zeitlich völlig lineare Entladung dieses Speicherkondensators C2 über eine Konstantstromsenke. Dieser Spannungsverlauf gelangt über einen Widerstand R3 unmittelbar zu dem nicht invertierenden (+) Eingang des Komparators Eine höhere Spannung am (-) Eingang des Komparators 8 liefert eine negative Spannung an den Anschluß A und ist als „Lösestellung" definiert. Eine höhere Spannung am (+) Eingang des Komparators 8 liefert eine positive Spannung an den Anschluß A und ist als „Bremsstellung" definiert.In the comparison voltage source 7, controlled by the leading edge of the axis pulse, an adjustable via the resistor R1 initial comparison voltage is switched to a storage capacitor C2. With the trailing edge of the Achsimpulses begins the time completely linear discharge of this storage capacitor C2 via a constant current sink. This voltage curve passes directly to the non-inverting (+) input of the comparator via a resistor R3. A higher voltage at the (-) input of the comparator 8 supplies a negative voltage to the connection A and is defined as a "release position". +) Input of the comparator 8 supplies a positive voltage to terminal A and is defined as a "braking position".

Die Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf von Meß- und Vergleichsspannungen am Eingang B der Meßspannung und am Ausgang F der Vergleichsspannung in der Figur 2. Dabei stellen die ausgezogene Kurve die Vergleichsspannung und die gestrichelte Kurve die verschiedenen Meßspannungen dar. Die Spannungen U entsprechen Meßspannungen nach Beendigung der Achsüberrollung der Kurzzeitmeßstrecke 1. Der Verlauf der Vergleichsspannung ist ab dem Ende des Achsimpulses für alle dargestellten Meßspannungsverläufe identisch. Die Spannung U₀ bewirkt die sofortige Lösestellung, die Spannung U_m die Lösestellung unmittelbar am Einlauf des Rades in die Gleisbremse 2, die Spannung U_mia die Lösestellung noch während des Raddurchlaufes und die Spannung U₁₇₁Br gerade keine Lösestellung mehr.FIG. 3 shows the time course of measuring and comparison voltages at the input B of the measuring voltage and at the output F of the comparison voltage in FIG. 2. The solid curve represents the comparison voltage and the dashed curve the different measuring voltages. The voltages U correspond to measured voltages Termination of Achsüberrollung the Kurzzeitmeßstrecke 1. The course of the comparison voltage is identical from the end of the Achsimpulses for all Meßspannungsverläufe. The voltage U ₀ causes the immediate release position, the voltage U _m the release position immediately at the inlet of the wheel in the track brake 2, the voltage U _m ia the release position even during the cycle and the voltage U ₁₇₁ Br just no release position.

Dabei ist t_m die Zeit für die Achsüberrollung der Meßlänge 5 der Kurzzeitmeßstrecke 1 und mit der Dauer des Achsimpulses identisch.In this case, t _{m is} the time for Achsüberrollung the measuring length 5 of Kurzzeitmeßstrecke 1 and the duration of the axis pulse identical.

Die Zeit t_Brmin ist die kleinste noch wirksame Bremszeit, während t_8rmax die maximale Bremszeit für die entsprechend der vorhandenen Bremsarbeit höchste zulässige Geschwindigkeit ist, bei der eine untere Grenze der eingestellten Auslaufgeschwindigkeit noch nicht unterschritten wird.The time t _Brmin is the smallest still effective braking time, while t _8rm ax is the maximum braking time for the maximum permissible speed according to the existing braking work, at which a lower limit of the set coasting speed is not exceeded.

Claims

Invention claim:

1. Arrangement of the control of rail brakes, especially light three-way brakes, in the collection of pitch trajectories and slope sections low slope of directional tracks other drain systems, arranged with front track brake and a square pulse generating Kurzzeitmeßstrecke, a pulse duration in a speed proportional voltage transforming integrator, a voltage with this predetermined release and braking speeds equivalent voltages comparative comparator and timers, characterized in that one of a constant current source and a capacitor (C 1), an inverse speed proportional measuring voltage generating integrator (6) has a blocking time circuit (5) and a storage capacitor (C2) with a measuring voltage dropping after a temporal exponential function, a single comparator (8) controlled by the measuring voltage and a drive controlled by the square pulse, according to Abla The longest discharge time of the reference voltage is set so that taking into account the distance (a) of the Kurzzeitmeßstrecke (1) to the track brake (2), the reaction time of the Track Brake (2) and the brake length for a certain speed just the full brake length (b) of the measured axis is usable.