-
Schaltungsanordnung, die beim Gleiten eines Schienenfahrzeuges die
Bremswirkung selbsttätig stufenweise herabsetzt Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung,
die beim Gleiten eines Schienenfahrzeuges die Bremswirkung selbsttätig stufenweise
herabsetzt und nach Beendigung des Gleiters in umgekehrter Schaltfolge stufenweise
wieder erhöht.
-
Zweck derartiger Schaltungsanordnungen ist es, ein unnormal langsames
Drehen beziehungsweise Blockieren der gebremsten Achsen des Fahrzeuges frühzeitig
zu erkennen und durch Lösen der Bremsen ein Gleiten bereits im Anfangsstadium zu
unterbinden. Auf diese Weise wird einmal die Bildung von Flachstellen wirksam vermieden
und andererseits auch der Bremsweg kurz gehalten.
-
Es ist bekannt, den Gleitvorgang durch einen Vergleich der Spannungen
der einzelnen Fahrmotoren untereinander zu erfassen. Tritt eine Ungleichheit der
Spannungen auf und wird ein vorgegebener Wert überschritten, so zeigt dies den Beginn
eines Gleiters der Räder von mindestens einer Achse an. Beim überschreiten des vorgegebenen
Wartes wird daher eine Auslöseeinrichtung angesteuert, durch welche die Bremsen
wieder gelöst werden. Wird nun beim Gleiten eines Schienenfahrzeuges die Bremswirkung
vollständig und urverzögert herabgesetzt, so führt dies zu einem erheblichen und
unerwünschten Stoß, Die für ein sofortiges stufenloses Eingreifen vorzusehende Schaltungsanordnung
kann zwar relativ einfach ausgeführt werden, jedoch erfüllt sie die gestellte Aufgabe
wegen des in diesem Fall auftretenden Stoßes nur unvollkommen.
-
Es ist ferner ein überbremsschutz für Schienenfahrzeuge bekannt, bei
dem in Abhängigkeit von der Spannung an den Fahrmotoren ein elektronisches Schaltwerk
betätigt wird, das beim Gleiten des Schienenfahrzeuges die Bremswirkung selbsttätig
stufenweise herabsetzt und nach Beendigung des Gleiters in umgekehrter Schaltfolge
stufenweise wieder erhöht. Nachteilig ist bei dem bekannten überbremsschutz insbesondere
der durch das elektronische Schaltwerk bedingte Aufwand.
-
Weiter sind verschiedene Relaisfolgeschaltungen bekannt, deren Schaltfolge
für den Einschaltvorgang umgekehrt zur Schaltfolge für den Abschaltvorgang ist.
Den bekannten Relaisfolgeschaltungen läßt sich jedoch nicht entnehmen, wie eine
selbsttätig sowohl beim Einschaltvorgang als auch beim Ausschaltvorgang ablaufende
Relaisfolgeschaltung für mehrere Stufen auszubilden ist, die bei Wegfall des Steuersignals
in der jeweiligen Schaltstufe verharrt und anschließend selbsttätig wieder in den
Ausgangszustand zurückkehrt. Eine derartige Relaisfolgeschaltung ist für den überbremsschutz
von Schienenfahrzeugen erwünscht.
-
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, die beim Gleiten eines Schienenfahrzeuges die Bremswirkung selbsttätig
stufenweise herabsetzt und nach Beendigung des Gleiters in umgekehrter Schaltfolge
stufenweise wieder erhöht und die dennoch einfach aufgebaut ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die stufenweise
Herabsetzung und nachfolgende Erhöhung der Bremswirkung mittels einer Relaisfolgeschaltung
vorgenommen wird, wobei Schließkontakte der jeweils vorausgehenden Relais der Folgeschaltung
Steuerbefehle an die jeweils nachfolgenden Relais geben, der Haltekreis mindestens
eines vorausgehenden Relais der Folgeschaltung über einen Schließkontakt eines nachfolgenden
Relais geführt ist und der Anschlußpunkt des Haltekreises jeweils zwischen der Spule
des gehaltenen Relais und einer in dessen Steuerstromkreis angeordneten Trenndiode
liegt.
-
Die Erfindung ist ausschließlich in der Gesamtheit dieser Maßnahmen
zu sehen.
-
Jedes Relais der Folgeschaltung ist zweckmäßig mit einer RC-Schaltung
versehen, die ein getrenntes Einstellen der Relaisabfallzeit sowie auch Relmsanzugszeit
gestattet.
-
Im folgenden soll die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung durch das
in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel erläutert werden.
-
Der Übersichtlichkeit wegen wurde in Fig. 1 lediglich die Relaisfolgeschaltung
gezeigt. Auf eine Darstellung der Meßschaltung, die der Erfassung dar Spannungen
der Fahrmotore dient und die auf
das Relais 1 einwirkt, wurde verzichtet.
Ebenfalls wurden nicht die von der Relaisfolgeschaltung betätigten Stellglieder
gezeigt.
-
In Fig. 2 sind von dem Ausführungsbeispiel der Relaisfolgeschaltung
nach Fig. 1 die Zeitdiagramme für die Kontaktbetätigung. der Relais 1, 2, 3, 4 gezeigt.
Mit den Ziffern 1, 2, 3, 4 in F i g. 2 wird auf die Relais 1, 2, 3, 4 der
Folgeschaltung nach Fig. 1 Bezug genommen.
-
Mit 1 ist das von der Überwachungsschaltung für die Spannungen der
Fahrmotore beaufschlagte Relais bezeichnet. Es besitzt einen Kontakt 11, der im
geschlossenen Zustand die Leitung 9 über die Diode 25, die Widerstände 28, 29 und
das Relais 2 mit der Leitung 10 verbindet. Parallel zum Widerstand 29 und dem Relais
2 ist eine RC-Schaltung mit dem Widerstand 26 und der Kapazität 27 angeordnet. Das
Relais 2 besitzt zwei Kontakte 21, 22. Der Kontakt 21 verbindet im geschlossenen
Zustand die Leitung 9 mit der Klemme 6. Der Kontakt 22 liegt im Steuerkreis des
Relais 3. In Reihe mit diesem und der Diode 35 sowie dem Widerstand 38 liegt das
Relais 3. Parallel zum Relais 3 ist eine RC-Schaltung mit dem Widerstand 36 und
dem Kondensator 37 angeordnet. Das Relais 3 besitzt drei Kontakte 31, 32, 33. Davon
verbindet der Kontakt 31 im geschlossenen Zustand die Leitung 9 mit der Klemme 7.
Der Kontakt 32 ist im Haltekreis des Relais 2 angeordnet. Der Anschlußpunkt dieses
Haltekreises liegt dabei. zwischen der Diode 25 sowie dem Widerstand 28 und dem
Widerstand 29. Durch diese Anordnung wird bei geschlossenem Kontakt 32 eine Selbsthaltung
des Relais 2 bewirkt, ohne daß eine Rückwirkung auf die vom Kontakt 11 des Relais
1 gegebenen Steuerfunktionen auftreten.
-
Der Kontakt 33 des Relais 3 liegt in Reihe mit Widerstand 48 und dem
Relais 4 im Steuerstromkreis des zuletzt genannten Relais. Parallel zum Relais 4
ist eine RC-Schaltung mit dem Widerstand 46 und dem Kondensator 47 angeordnet. Das
Relais 4 besitzt zwei Kontakte 41, 42, wobei der Kontakt 41 die Leitung 10 mit der
Anschlußklemme 8 verbindet. Der Kontakt 42 ist im Haltekreis des Relais 3 angeordnet.
Der Anschlußpunkt des Haltekreises liegt zwischen der Diode 35 und dem Widerstand
38, womit ebenfalls eine Rückwirkung auf die vom Relais 1 gegebenen Steuerbefehle
verhindert wird.
-
Die den Relais 2, 3, 4 parallelliegenden Widerstände 26, 36, 46 der
RC-Schaltung werden entsprechend der gewünschten Abfallzeit gewählt. Die einzustellende
Anzugsverzögerung der Relais 2, 3 und 4 wird durch entsprechende Wahl der Widerstände
28, 38 und 48 erreicht. Der Widerstand 29 vor dem Relais 2 dient zur Strombegrenzung.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Relaisfolgeschaltung arbeitet in der nachstehend
angegebenen. Weise: Unterschreitet die Spannung eines Fahrmotors -im Vergleich zu
den Spannungen an den anderen Fahrmotoren - einen vorgegebenen Wert, so spricht
.das Relais 1 an und schließt seinen Kontakt 11. Damit wird Spannung an das Relais
2 gelegt. Die Widerstände 28, 29 sind derart gewählt, daß das Relais 2 praktisch
unverzögert anspricht (vgl. F i g. 2, Zeitdiagramm des Relais 1 und des Relais 2).
Das Relais 2 schließt seine Kontakte 21, 22 und legt damit Spannung an die Klemme
6 und das Relais 3. Damit wird die erste Stufe der Herabsetzung der Bremswirkung
eingeleitet. . Durch der Klemme 6 nachgeschaltete, nicht, gezeigte Steuereinrichtungen
wird bei geschlossenem Kontakt 21 eine etwa vorhandene zweite Betriebsbremse, z.
B. Luftdruckbremse, vollständig gelöst, während die Bremswirkung der gesteuerten
Betriebsbremse um eine vorgegebene Stufe herabgesetzt wird. Die gesteuerte Betriebsbremse
kann dabei von den Fahrmotoren selbst gebildet werden, die während des Bremsvorganges
von einem Bremsgenerator entsprechend erregt werden. In diesem Fall wird beim Schließen
des Kontaktes 21 die Erregung um einen vorgegebenen Betrag herabgesetzt.
-
Über den geschlossenen Kontakt 22 liegt Spannung am Relais 3 an, das
mit einer durch den Widerstand 38 und den Kondensator 37 gegebenen Zeitverzögerung
anzieht (vgl. Fig. 2). Öffnet jedoch vor dem Anziehen des Relais 3 infolge Beendigung
des Gleitvorganges der Kontakt 11 des Relais 1, so wird vom Relais 3 kein weiterer
Steuerbefehl gegeben, und das Relais 2 fällt mit einer durch den Widerstand 26 und
den Kondensator 27 gegebenen Verzögerung wieder ab. . .
-
Bleibt jedoch der Kontakt 11 geschlossen, so zieht nach der vorgegebenen
Verzögerungszeit das Relais 3 an und schließt seine Kontakte 31, 32, 33. über den
Kontakt 31 wird Spannung an den- Anschluß 7 gelegt, :womit durch eine nachfolgende.
Schaltung die Erregung des Bremsgenerators weiter herabgesetzt wird. Durch das Schließen
des Kontaktes 32 hält sich das Relais 2. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß
bei einer Beendigung des Gleiteis das Relais 2 mit der an diesem eingestellten Verzögerung
erst nach dem Relais 3 abfällt. Die eingestellte Verzögerungszeit des Relais 2 ist
dabei vom Öffnen des Kontaktes 32 zu rechnen.
-
Über den geschlossenen Kontakt 22 liegt Spannung nung an das Relais
4 gelegt, welches mit der durch den Widerstand 48 und den Kondensator 47 vorgegebenen
Verzögerung anzieht. Durch .das Öffnen des Kontaktes 41 wird der Anschluß 8 spannungslos
und damit ein vollständiges Lösen der gesteuerten Betriebsbremse eingeleitet. Über
den geschlossenen Kontakt 42 hält sich das Relais 3. Damit wird, gleichwirkend wie
bei der Haltung des Relais 2 über den Kontakt 32 des Relais 3, sichergestellt, daß
bei einer Beendigung des Gleiteis das Relais 3 .erst nach dem Relais 4 abfallen
kann, wobei die Abfallverzögerung des Relais 3 ebenfalls erst nach dem Abfall des
Relais 4 und damit Öffnen des Kontaktes 42 zu rechnen ist. - Die entsprechenden
zeitlichen Verhältnisse für die Anzugsverzögerung und die Abfallverzögerung sind
in Fig. 2 schematisch dargestellt.
-
Durch die vorstehend beschriebenen Haltekreise der Relais 2 und 3,
die jeweils über einen Kontakt 32 beziehungsweise 42 eines nachgeschalteten Relais
geführt sind, und die Trennung der Haltekreise vom jeweiligen Steuerkreis des Relais
2 und 3 durch Dioden 2$ beziehungsweise 35 wird auf einfache Weise ein Anziehen
beziehungsweise Abfallen der Relais der Folgeschaltung in der gewünschten Reihenfolge
sichergestellt. Darüber hinaus kann durch jedem Relais zugeordnete RC-Schaltungen
eine gewünschte Anzugs- beziehungsweise Abfallverzögerung des Relais gewählt werden.
Ein besonderer Vorteil ist dabei, daß die bei: einem Relais eingestellte Anzugs-
beziehungsweise Abfallvexzögerung ohne Rückwirkung auf die entsprechenden, Verzögerungen
der anderen Relais der Folgeschaltuing bleibt. .
Bei der im Ausführungsbeispiel
dargestellten Relaisfolgeschaliung sind insgesamt drei Relais vorgesehen, deren
Anzugs- beziehungsweise Abfall verzögerung jeweils gesondert eingestellt werden
kann. Sofern mehr als drei Stufen für die Bremsung vorzusehen sind, wird die Anzahl
der Relais entsprechend vergrößert. Die in diesem Fall hinzukommenden Relais werden
zweckmäßigerweise wie das Relais 3 des Ausführungsbeispieles geschaltet. Sie besitzen
jeweils mindestens drei Kontakte, von denen mindestens ein Kontakt zwecks Abgabe
von Steuerbefehlen an entsprechende Anschlußklemmen herausgeführt, ein Kontakt für
die Haltung des vorgeschalteten Relais vorgesehen ist und ein Kontakt im Steuerstromkreis
des nachgeschalteten Relais liegt.- Der Steuerstromkreis der hinzukommenden Relais
ist ebenfalls, wie bei dem Relais 3 nach Fig. 1, über einen Kontakt der vorgeschalteten
Relais angeschlossen.
-
In manchen Fällen ist es vorteilhaft, beim Gleiten eines Schienenfahrzeuges
nicht selbsttätig die volle Bremskraft nach Beendigung des Gleitens wieder aufzuschalten,
sondern die selbsttätige Erhöhung der Bremskraft in der vorletzten Stufe - bezogen
auf den Rücklauf - zu beenden. In diesem Fall wird die Schaltung nach dem Ausführungsbeispiel
dahingehend abgewandelt, daß der Haltekreis des dieser Stufe zugeordneten Relais;
also des Relais 2, nicht über ein nachgeschaltetes Relais, sondern direkt an den
Leiter 9 angeschlossen wird. In diesem Haltekreis wird jedoch ein Kontakt angeordnet,
der vom Lokführer betätigt werden kann.