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Anorrng. zur Feststellung insbesondere langsamer Objektbewegungen
In vielen Fällen ist es ernmscht festzustellen, ob ein Objekt sich bewegt und seine
Abweichungen vom Stillstand zu erfassen.
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und auszuwerten. Derartige Bewegungen sind insbesondere dann oft schwer
feststellbar, wenn die Ermittlung vom sich bewegenden Objekt aus erfolgen soll und
die Bewegung außerdemtlangsan ist. Die bei Fahrzeugen zur Erfassung von Geschwindigkeiten
häufig verwendeten Tachometergeneratoren sind zur Ermittlung langsamer Bewegungsvorgänge
nur bedingt brauchbar. Erst ab einer gewissen Ansprechschwelle und Mindestgeschwindigkeit
liefern sie verwertbare Meßspannungen. Mit mechanischen t;bersetzungen wäre den
abzuhelfen, jedoch treten dann Schwierigkeiten bei höheren J?ahrzeuggeschwindigkeiten
auf, für deren abhilfe ein erheblicher Aufwand zu treiben ist.
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Die Anordnung nach der Erfindung löst diese Probleme auf eine einfache
Weise. Sie bezieht sich auf eine Anordnung. zur Beststellung langsamer Objektbewegungen
und ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Objekt auf seiner Bewegungsbahn räumlich
versetzte Schaltmittel zugeordnet sind, die von dem sich bewegenden Objekt nacheinander
in Folge beeinflußt auf wenigstens swei verzögert arbeitenae Schalteinrichtungen
wirken, von deren gemeinsamer Betätigung die Feststellung der Bewegung ableitbar
ist.
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In Ausbildung der Erfindung sind zur Feststellung von Rotationsbewegungen,
insbesondere Radbewegungen, dazu zwei durch ein Magnetfeld beeinflußbare Schaltkontakte
in der Nahe der Kreisbahn eines am rotierenden Rad befindlichen Magneten angeordnet.
Günstig stellt sich weiterhin diecVerwendur.g eines Permanentmagneten in Verbindung
mit zwei um/g5° um den Radumfang versetzten Schutzrohrkontakten (Reedkontakten).
Über die als ArbeitskontakXe wirkenden Schutzrohrkontakte erfolgt in weiterer Ausgestaltung
die Speisung zweier mit Ruhekontakten versehener abfallverzögerter Schaltrelais,
wobei die gemeinsame KontaItgabe der parallelgeschalteten Kontakte beider Schaltrelais
das Kriterium für eine Anzeige oder eine Auslösung eines Vorgangs ist. Eine solche
Auslösung eines Vorgangs kann z.B. bei der Fahrtaufnahne eines Fahrzeuges notwendig
werden. So ist beispielsweise bei personenbefördernden Fahrzeugen eine Einstiegs-oder
Türverriegelung oder bei mit Hilfsstromabnehmern ausgerüsteten Schienenfahrzeugen
- man denke an Speisewagen - das Senken des Hilfsstromabnehmers wichtig.
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Um die verwendeten Schutzrohrkontakte bei jeweils abgeschlossener
Bewegungsfeststellung zu schonen ist es zweckmäßig, die trotzdem fortlaufenden,
dann jedoch nicht mehr notwendigen Arbeitsspiele der Schutzrohrkontakte zu unterbrechen.
Hierzu ist den Schutzrohrkontakten in weiterer Ausbildung dor Erfindung zusätzlich
Je eine Sperreinrichtung, insbesondere eine Magnetspule zugeordnet, die ein zusätzliches
Festhalten der Kontakte in den Arbeitsstellungen gestattet. Man bedient sich zur
Auslösung dieser Sperreinrichtungen bestimmter definierter Kriterien; bei der Verwendung
der Anordnung zur Senkung von Hilfsstrom&bnhmern z.B. dem Anstehen von Spannung
an der Zughauptheizleitung bzw. bei Türverriegelungen der Hindestspanrung eines
Hilfstachomet.rgenerators
Anhand von schematischen Ausführungsbeispielen
wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zum
Senken eines Hilfsstromabnehmer eines Schienenfahrzeugs, Fig. 2 eine Schaltung zur
Gewinnung eines Sperrkriteriums über einen Hilfstachometergenerator.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein Rad dargestellt, an den ein Permanentmagnet
2 befestigt ist. Der Magnet streicht bei- einer Rotationsbewegung des Rades an zwei
um 1800 versetztefeststehendcSchutzrohrkontakte 3 und 4 vorbei. Diese werden dabei
jeweils in Arbeitsstellung geführt und fallen kurz nach Vorbeigang des Magneten
ieaer ab. Mit jeder KontaItgebe wird entweder das Schaltrelais 5 oder das Schaltrelais
6 eingeschaltet, wobei die Stromversorgung aus der Bordnetzbatterie (Leitungen 7,8)
erfolgt. Den Schaltrelais 5,6 sind Kondensatoren 9,10 für eine Abfallverzögerung
der zugehörigen parallelgeschalteten Schaltrelaiskont£te 11,12 zugeordnet, Diese
Schaltrelais- oder auch Schutzkontakte 11,12 schalten ein Magnetventil 13, mit dem
ein Druckjnedium auf den Antrieb 14 eines mit 15 angedeuteten Hilfsstromabnehmers
gegeben werden kann. 16 deutet die zugehörige Fahrleitung oder Stromschiene an.
Mit 17 und 18 sind zwei Sperrmagnetspulen bezeichnet, die auf die Reed- oder Schutzrohrkontakte
3,4 einzuwirken vermögen, sobald ein Hilfsrelais 19 über ein lleizsannungsschütz
20 eingeschaltet wird. Letzteres spricht an, wenn an der durch den Wagen führenden
kuppelbaren Hauptheizleitung 21 Spannung ansteht. Die Versorgung erfolgt über einen
Transformator 22 mit nachgeschaltetem Gleichrichter 23; Mit 24 ist noch der Ruhekontakt
und mit 25 der Arbeitskontakt des Hilfsrelais 19 bezeichnet.
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Die Funktion der Anordnung ist folgende: Steht das Fahrzeug allein
oder ist der Haupt stromabnehmer der Lokomotive von der Fahrleitung 16 getrennt,
dann führt die von Wagen zu Wagen durchkuppelbare Hauptheizleitung 21 keine Spannung.
Sämtliche Hilfseinrichtungen und -betriebe in diesen Wagen müssen somit ggf. gesondert
gespeist werden. Bei Speisewagen beispielsweise mit ihrem hohen Eigenverbrauch an
Energie geschieht dies über den Hilfsstromabnehmer 15, der dann an die Fahrleitung
16 gelegt wird. Dieser Hilfsstromabnehmer 15 darf nur im Standbetrieb angelegt und
muß also bei Fahrtaufnahme heruntergeholt werden. Es sei nun angenommen, daß der
Hilfsstromabnehmer 15 an der Fahrleitung 16 anliegt, das Fahrzeug steht und der
am Rad 1 befestigte Magnet 2 die in der Fig. 1 sichtbare Stellung eingenommen hat.
Damit sind die Schutzrohrkontakte 3 und 4 offen, die Schaltrelaisspulen 5 und 6
unerregt und die Schaltrelaiskontakte 11 und 12 geschlossen. Solange das Magnetventil
13 angesteuert ist, bleibt auch der Hilfsstromabnehmer 15, der anfangs durch eine
besondere Maßnahme an die Fahrleitung gehoben wurde, oben.
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Zwei Schutzrohrkontakte 3,4, Schaltrelais 5,6 und zugehörige parallelgeschaltete
Kontakte sind nötig, damit der Hilfsstromabnehmer 15 auch an der Fahrleitung 16
bleibt bzw. an diese gebracht werden kann, falls der Radmagnet 2 bei Stillstand
des Fahrzeugs einen der Schutzrohrkontakte dauernd beeinflußt.
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Wird im Zustand der Bewegungslosigkeit des Fahrzeugs die Hauptheizleitung
21 mit Spannung versorgt - das geschieht ggf. vor der Abfahrt des Zuges bei angekuppelter
Lokomotive - dann ist eine Versorgung des Speisewagens über den Hilfsstromabnehmer
15
nicht mehr nötig. Dementsprechend wird mit dem Anstehen der lleizspannung
an der Hauptheizleitung 21 auch das über die Elemente 22,23 versorgte Heizspannungsschütz
20 ansprechen.
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Sein Arbeitskontakt läßt das Hilfsrelais 19 ansprechen, das über seinen
sich öffnenden Ruhekontakt 24 die Stromversorgung des Magnetventils 13 unterbricht.
Der Hilfsstromabnehmer 15 fällt damit ab.
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Setzt sich der Zug in Bewegung ohne daß die Hauptheizleitung 21 Spannung
führt und der Hilfsstromabnehmer ist noch oben, z.B. beim Rangierbetrieb, dann geschieht
folgendes: Bei jeder Raddrehung, beispielsweise in Pfeilrichtung, werden vom Magneten
2 abwechselnd die Schutzrohrkontakte 3 und 4 kurzzeitig geschlossen. Bei jedem Schließvorgang
erhält das entsprechend Schaltrelais 5 bzw. 6 Batteriesrom (Leitungen 7,8) und läßt
die ihm zugeordneten Ruhekontakte 11 bzw. 12 im Arbeitsstromkreis des Magnetventils
13 öffnen. Da die Schaltrelais 5,6 infolge der parallelgs.qchalteten~Eondensatoren
abfallverzögert sind, schließen die Schaltrelaiskontakte 11,12 nicht im gleichen
Rhythmus wie die Schutzrohrkontakte 3,4 jeweils öffnen. Bereits bei sehr kleiner
Mindestgeschwindigkeit gehen nach weniger als einer Radumdrehung beide Schaltrelaiskontakte
11,12 in Öffnungsstellung und der Hilfsstromabnehmer 15 fällt durch SntlUftung seines
Antriebes 14 über das Magnetventil 13 ab. Hingegen bei einer nur kurzzeitigen Bewegung
(z.B. RangierstoB) fällt das ggf. angesteuerte Relais nach seiner Verzögerungszeit
wieder ab, ohne daß das zweite Relais das Kriterium für das Senken des Stromabnehmers
geben konnte. Sinkt die Fahrzeugbeiegung wieder ab bzw. kommt das Fahrzeug zum Stehen,
dann gehen einer oder beide Kontakte 11,12 wieder in Schließstellung und ermöglichen
ein erneutes anlegen des Hilfestromabnehmers, sofern nicht bereits Spannung an der
Hauptheizleitung (Kontakt 24) liegt.
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Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten und größeren Wegstrecken ist noch
eine Verriegelung der Schutzrohrkontakte 3,4 vorteilhaft, da diese sonst während
der ganzen Fahrt bei jeder Radumdrehung unnötig "spielen" und verschleißen würden.
Kriterium für das Ansprechen des Verschleißschutzes ist in diesem Falle, ob die
durchgekuppelte Hauptheizleitung 21 Spannung führt. Ist dies der Fall, dann halten
die Magnetspulen 17,18 die zugeordneten Schutzrohrkontakte 3,4 auch nach dem Vorbeirotieren
des Magneten 2 noch in Schließstellung. Zuvor hatte noch der Ruhekontakt 24 des
Hilfsrelais 19 geöffnet, das über seinen Arbeitskontakt 25 die Magnetspulen 17,18
einschaltete.
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Der Hilfsstromabnehmer bleibt somit unten.
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Für Anordnungen der gezeigten Art mit durch die Fahrzeugradbewegung
beeinflußten und auslösenden Reedkontakten bestehen auch weitere Anwendungsfälle.
Beispielsweise kann man die An-Ordnung nach der Erfindung auch zur Türverriegelung
einsetzen.
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Es ist damit leicht möglich, eine Türöffnung oberhalb einer gewissen
Mindestgeschwindigkeit zuverlässig zu verhindern und darunter die Türverriegelung
wieder aufzuheben. An die Stelle des Magnetventils 13 brauchte z.B. nur ein Verriegelungsmagnet
zu treten. Die Elemente 14,15,24 in Fig. 1 würden entfallen und auch die an der
IIauptheizleitung 21 mit den Elementen 20, 22,23 anstehende Spannung wäre hierbei
als Kriterium für den Verschleißschutz der Schutzrohrkontakte nicht brauchbar.
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Eine Anordnung zur Gewinnung dieses Kriterium für eine Türverriegelungsanordnung
der vorbeschriebenen Art zeigt Fig. 2.
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Hierzu findet ein einfacher vom Rad 1 getriebener Xachometergenerator
50 Verwendung, dessen gleichgerichtete (Gleichrichter 51) und geglättete (Kondensator
52) Spannung über eine Sperrdiode 53 auf die Basis eines Verstärkertransistors 54
wirkt.
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Der Transistor wird vom Bordnetz (Leitungen 55,56) gespeist
und
wirkt auf ein im Kollektorpfad angeordnetes Relais 57, das dem Relais 19 in Fig.
1 entspricht. 58 und 59 sind Eopplungswiderstände. Mit 61 ist eine Zenerdiode bezeichnet,
die bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten, wenn der Hilfsgeneratot 50 eine zu hohe
Spannung abgeben würde, durchlässig wird und den Spannungsüberschuß vom Transistor
54 ableitet.
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Sobald der Tachometergenerator 50 ab einer definierten Fahrzeuggeschwindigkeit,
die oberhalb der vom Bewegungsindikator festgestellten Geschwindigkeit liegt - die
Tür ist schon verriegelt - genügend Spannung abgibt, wird der Transistor 54 ausgesteuert
und läßt Relais 57 ansprechen. Damit erfüllen die Magnetspulen 5,6 in Fig. 1 in
vorbeschriebener Weise ihre Blokkierungsaufgabe. Bei einem Absinken der Geschwindigkeit
treten dagegen die Schutzrohrkontakte wieder in Aktion. Sinkt die Fahrzeuggeschwindigkeit
noch weiter ab, so wird auch die Türverriegelung kurz vor dem Stillstand aufgehoben
(Kontakte 11,12 schließen).
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Anstelle von Ruhekontakten 11,12 kann eine derartige Anordnung auch
mit Arbeitskontakten aufgebaut werden.
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7 Seiten Beschreibung 9 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnungen