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Anzeigevorrichtung, insbesondere für Zugbeeinflussungseinrichtungen auf der Lokomotive.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung, bei der bestimmte Betriebsgrössen durch die jeweilige Stellung zweier Zeiger angezeigt werden. Die Anordnung ist besonders für Zugbeeinflussungsanlagen zweckmässig, wo es sich darum handelt, dem Lokomotivführer bestimmte Angaben über die Fahrgeschwindigkeit zu machen. Die Erfindung ist im folgenden an einem Beispiel erläutert.
Es ist vorgeschlagen worden, mit dem Tachometer, das dem Lokomotivführer die jeweilige Geschwindigkeit des Zuges anzeigt, einen zweiten, ebenfalls von der Achse angetriebenen Zeiger zu verbinden und die Anordnung so zu treffen, dass beim Überfahren eines bestimmten Signals der zweite Zeiger in Bewegung gesetzt wird und nach Zurücklegung eines ebenfalls festgelegten Weges, gegebenenfalls durch Kontaktgabe mit dem eigentlichen Tachometerzeiger, ein Signal auslöst. Bei diesen Anordnungen war jedoch der Punkt, an dem eine solche Auslösung stattfinden musste, genau festgelegt, d. h. der zweite Zeiger bewegte sich nur bis zu einer bestimmten Stelle, um, falls der Tachometerzeiger bereits über diesen Punkt hinaus war, wieder in seine Ruhelage zurückzukehren.
Es hat sich als notwendig erwiesen, eine Zeichengebung zum Lokomotivführer auch dort zu bewirken, wo normalerweise keine Signale aufgestellt sind, insbesondere an Baustellen, an denen während der Bauzeit der Zug langsam fahren muss. In solchem Fall ist die jeweilige Geschwindigkeit, mit der die Baustelle zu überfahren ist, verschieden, und es muss daher dem Lokomotivführer automatisch über- mittelt werden, mit welcher Geschwindigkeit er diese Stelle passieren kann.
Eine solche Nachrichtenübermittlung lässt sich in der Weise durchführen, dass entsprechend der zu vermindernden Geschwindigkeit vor dem Beginn der Baustelle ein Gleismagnet angebracht wird, der den zweiten Zeiger des Tachometers auslöst. Der zweite Tachometerzeiger beginnt nun zu laufen, und der Lokomotivführer, der z. B. durch ein besonderes Signal auf diesen Punkt aufmerksam gemacht worden ist, hat die Maschinengeschwindigkeit so zu verlangsamen, dass der zweite Zeiger den Tachometerzeiger nicht einholt. Ist die zulässige Geschwindigkeit erreicht und wird der Punkt überfahren, von dem ab mit dieser Geschwindigkeit weitergefahren werden muss, so kann durch einen zweiten Gleismagneten der zweite Zeiger wieder in seine Ruhestellung zurückgebracht werden.
Der Lokomotivführer erkennt hieran, dass er die nunmehr gerade vorliegende Geschwindigkeit beibehalten muss.
Bei einer solchen Anordnung ergibt sich jedoch eine Schwierigkeit, die darin besteht, dass die Bremsung des Zuges nicht linear zur zurückgelegten Strecke verläuft. In Fig. 1 ist beispielsweise der Bremsweg eines mit 160 km Geschwindigkeit fahrenden Schnelltriebwagens in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit dargestellt. Es zeigt sich, dass nach dem Einsetzen der Bremsung bei den ersten 100 bis 200 m nur eine geringfügige Abnahme der Geschwindigkeit eintritt, dass dann die Geschwindigkeitsabnahme etwas grösser wird und dass schliesslich nach einem Bremsweg von etwa 1000 bis 1100 m eine sehr starke Geschwindigkeitsabnahme erfolgt.
Daraus ergibt sich, dass, falls man den zweiten Zeiger des Tachometers beim Beginn der Bremsperiode in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Weg antreibt, der Zeiger bei normaler Bremsung des Zuges sehr schnell den Tachometerzeiger einholt und so zu einer Signalgabe oder Zwangsbremsung führt.
Der Erfindung gemäss wird daher vorgeschlagen, den zweiten Kontrollzeiger nicht linear mit dem zurückgelegten Weg zu bewegen, sondern nach einer vorbestimmten Kurve, die der Bremskurve entspricht.
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Es muss daher unter Voraussetzung einer Bremskurve, wie Fig. 1 sie zeigt, dafür gesorgt werden, dass der zweite Zeiger nach dem Einschalten zunächst seine Stellung entsprechend der Zunahme des Bremsweges nur wenig ändert, während er gegen Schluss des Bremsweges grössere Winkel überstreicht.
In Fig. 2 ist ein Beispiel der neuen Anordnung dargestellt. Das Tachometer 1 hat einen Zeiger 2, dessen Stellung von der jeweiligen Geschwindigkeit abhängt. Ein Zahnrad 3 kann mit einer biegsamen Welle von der Achse aus angetrieben werden. Die Einkupplung erfolgt, wie bereits angedeutet, beim Überfahren eines bestimmten Gleismagneten. Das Zahnrad 3 dreht sich dann mit einer bestimmten, von der Zuggeschwindigkeit und damit dem zurückgelegten Wege abhängigen Geschwindigkeit. Auf dem Rade 3 ist der zweite Kontrollzeiger 4 drehbar gelagert. Der Zeiger 4 hat einen Schlitz, in welchen ein Stift 5 eines Hebels 6 gleiten kann. Der Hebel 6 ist auf dem Rade 3 gelagert. Das Rad 3 ist mit einem
Schlitz 7 versehen, in den ein Stift 8 ragt. Gegen diesen Stift 8 wird der Hebel 6 vermöge einer Feder 9 gedrückt.
Unterhalb des Rades 3 ist eine Platte 13 angeordnet, in der eine entsprechend dem Bremswege geformte Nut 10 vorgesehen ist. In dieser Nut wird der Stift 8 bei der Drehung des Rades 3 geführt.
Durch Auswechseln der Platte 13 gegen eine Platte mit anders geformter Nut 10 kann das Tachometer dem Bremsweg jeder beliebigen Lokomotivgattung angepasst werden. Die Arbeitsweise ist folgende :
Durch eine nicht dargestellte Feder wird das Zahnrad 3 in seine Ruhestellung gedreht, so dass der Zeiger 4 in der Ruhestellung steht. Der Tachometerzeiger 2 zeigt die jeweilige Zuggeschwindigkeit an. Soll z. B. auf einer Baustrecke die Zuggeschwindigkeit herabgesetzt werden, so wird gemäss der in der Baustrecke anzunehmenden Geschwindigkeit vor der Baustelle ein Gleismagnet angeordnet. Der Abstand des Gleismagneten von der Baustelle ist dabei so berechnet, dass er dem Bremsweg von der Höchstgeschwindigkeit auf die zulässige Geschwindigkeit entspricht.
Beim Überfahren des Gleismagneten erhält z. B. der Lokomotivführer ein Signal, das ihn auf die Einschaltung des Kontrollzeigers 4 aufmerksam macht. Der Kontrollzeiger 4 setzt sich nunmehr in Bewegung, jedoch erfolgt diese Bewegung nicht proportional der Drehung des Zahnrades 3, sondern wird zunächst verlangsamt, da der Zeiger 4 durch den über den Hebel 6 wirkenden Stift 8 gegen die Drehung des Rades 3 etwas zurückgedreht wird. Die Bewegung des Zeigers 4 entspricht also dem zunächst sehr flachen Verlauf der Bremskurve gemäss Fig. 1. Der Lokomotivführer muss jetzt seine Geschwindigkeit laufend so vermindern, dass der Zeiger 4 nicht mit dem Zeiger 2 zur Deckung kommt.
Nimmt er die normale Bremsung vor, so wird dies nicht der Fall sein, da dann beide Zeiger, d. h. sowohl der Geschwindigkeitszeiger 2 als auch der Kontrollzeiger 4, im gleichen Abstand voneinander die gleichen Wege zurücklegen.
Sobald die für den betreffenden Abschnitt zulässige Geschwindigkeit erreicht ist, wird durch einen zweiten Gleismagneten die Kupplung zwischen der Welle und dem Zahnrad 3 ausgelöst, und der Zeiger 4 geht unter Federkraft wieder in seine Ruhestellung zurück. Der Lokomotivführer weiss nun, dass er die vorschriftsmässige Geschwindigkeit für das Befahren des Bauabschnittes erreicht hat.
Wenn die Geschwindigkeit nicht in vorschriftsmässiger Weise vermindert wird, dann wird der Zeiger 4 schliesslich den Zeiger 2 erreichen und dadurch über Kontakte 11, 12, die z. B. an den beiden Zeigern angeordnet sind, einen Stromschluss und hiedurch eine Zwangsbremsung des Zuges bewirken.
Auf diese Weise ist also dafür gesorgt, dass bei Unachtsamkeit eine Zwangsbremsung erreicht wird, dass aber weiterhin die Möglichkeit besteht, die Geschwindigkeit des Zuges auf jede beliebige Grösse herabzusetzen, je nachdem, wie weit der erste Gleismagnet von dem zweiten Gleismagneten und damit vom Anfang der Baustelle entfernt ist.
Die Anordnung kann auch zweckmässig bei Vorsignalen Anwendung finden. Überfährt z. B. der Lokomotivführer ein auf Halt"stehendes Vorsignal, so wird ihm eine bestimmte Zeit oder ein bestimmter Weg gegeben, einen Wachsamkeitsknopf zu bedienen. Unabhängig davon kann gleichzeitig der Kontrollzeiger des Tachometers in Tätigkeit treten, und der Lokomotivführer muss nun die Geschwindigkeit wieder so herabsetzen, dass der Kontrollzeiger nicht mit dem Tachometerzeiger zur Deckung kommt. Hat er innerhalb eines bestimmten Weges die vorgeschriebene Geschwindigkeit unterschritten, so wird der Kontrollzeiger wieder in die Nullstellung gebracht.
Wenn er dagegen nach dem Überfahren des Vorsignals vergessen hat, den Wachsamkeitsknopf zu drücken, oder die Geschwindigkeit innerhalb des vorgeschrie- benen Weges nicht weit-genug herabgesetzt hat, erfolgt eine Zwangsbremsung.
Zwecks besserer Druckausbildung des Stiftes 8 gegenüber dem Hebel 6 kann der Schlitz 7 bogenförmig sein. In diesem Falle muss auch die Nut 10 eine gewisse Form erhalten. Es ist aber auch möglich, den Antrieb des Zeigers in anderer Weise nichtlinear zu bewirken, ohne an der Erfindung selbst etwas zu ändern.
Statt der Zeiger können Kurvenscheiben verwendet werden, welche die Kontakteinrichtung 11, 12 od. dgl. steuern. Die Verwendung solcher Kurvenscheiben hat den Vorteil, dass der Gesamtaufbau robuster und daher für den Fahrzeugbetrieb geeigneter wird, die Betriebssicherheit also wächst.
Ein Beispiel einer Anordnung dieser Art ist in Fig. 3 schematisch gezeigt.
Mit der Fahrzeugachse ist die Kurvenscheibe 81 gekuppelt ; deren Stellung ändert sich linear mit der Änderung der Betriebsgrösse, d. h. diese Scheibe könnte auch als Tachometerscheibe bezeichnet werden.
Um die Verständlichkeit zu erleichtern, ist eine Geschwindigkeitsskala schematisch eingezeichnet. Die Scheibe 82 steuert nicht, wie im vorstehenden vorgeschlagen, einen Zeiger, sondern arbeitet direkt auf
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eine Kontaktanordnung. Die Scheibe wird z. B. beim Überfahren des in Warnstellung befindlichen Vor- signals durch eine der bekannten Zugsicherungsmethoden, wie die induktive oder optische Übertragung, ausgelöst und beginnt dann durch ein nicht dargestelltes Antriebswerk abzulaufen. Gegen den Rand der Scheibe 82 stützt sich unter-der Wirkung einer Feder F ein Kontaktstift K, der elektrisch leitend mit einer Klemme K1 verbunden ist. Auf der Scheibe 81 liegt eine Bürste B, die leitend mit einer Klemme K2 verbunden ist.
An den Klemmen K1, K2 ist eine Stromquelle und eine Alarmeinrichtung A, eine Registriereinrichtung oder eine Anordnung zur Bremsauslösung angeschlossen. Solange sich das Fahrzeug so bewegt, dass die Scheibe Si und die Scheibe 82 gleichförmig ablaufen, wird der Kontakt nicht geschlossen, da die
Kurven so geformt sind, dass in diesem Falle 81 und K einander nicht berühren. Nimmt jedoch 81 z. B. die gestrichelt gezeichnete Stellung ein, die der Deutlichkeit halber übertriebengezeichnet ist, so wird an der Stelle a der Stromkreis über Kund 81 geschlossen und die beabsichtigte Wirkung ausgelöst.
Mit Bezug auf Fig. 4 wird erläutert, wie die Einrichtung in Betrieb gesetzt werden soll. Das Vorsignal ist mit V, das Hauptsignal mit H bezeichnet. Bei einem Vorsignal in Warnstellung soll am Punkt PV, beispielsweise 400 vor dem Hauptsignal, eine Geschwindigkeitsüberprüfung mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung erfolgen. Zu diesem Zweck wird beim Passieren des Vorsignals auf induktive oder optische oder sonstige Weise die Kurvenscheibe 82, die sich bisher in Ruhe befand, ausgelöst, wie dies für die Zeigeranordnung der Fig. 2 beschrieben ist. Am Punkte PV, an dem die Geschwindigkeit des Fahrzeuges überwacht werden soll, wird die Kurvenscheibe 82 wieder durch die im vorstehenden geschilderte Einwirkung in die Ruhelage zurückgebracht.
Liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der für diesen Punkt zulässigen, so erfolgt keine Registrierung, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit dagegen höher, so wird der Kontakt zwischen den Scheiben zu über den Kontaktstift K hergestellt und eine Registrierung bewirkt.
Die Anwendung von Kurvenscheiben ist besonders vorteilhaft, um mehrere Überwachungen durchzuführen. In Fig. 4 ist ein zweiter Beeinflussungspunkt L dargestellt, der den Beginn einer LangsamFahrstrecke angibt. Solche Langsam-Fahrstrecken können durch eine Baustelle oder aber auch durch Zwischenbahnhöfe auf D-Zug-Strecken bedingt sein. Am Punkte PL soll die Geschwindigkeitsüberwachung für die durch die besondere Langsam-Fahrstrecke bedingte Geschwindigkeit durchgeführt werden. Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung wird hiefür beibehalten, jedoch mit dem Unterschiede, dass, wie in Fig. 5 gezeigt, zwei Kurvenscheiben 82'82" vorgesehen werden. Der Kontaktstift K wird an seinem Ende so breit ausgebildet, dass er sowohl an der Scheibe 82'als auch an der Scheibe 82" liegen kann.
Beim Überfahren des Vorsignals wird die Kurvenscheibe 82', beim Überfahren des Beeinflussungpunktes L der Langsam-Fahrstrecke die Scheibe 82" ausgelöst. Ist am Punkte L die Scheibe 82'schon so weit abgelaufen, dass die Scheibe 8,"den Kontaktstift K verschieben kann, so richtet sich die weitere Überwachung der Geschwindigkeit nunmehr nach dem Ablauf der Scheibe < S'. In jedem Falle ist bei der Verwendung mehrerer Kurvenscheiben die der langsameren Geschwindigkeit zugeordnete Scheibe für die Kontaktgabe massgebend.
Ist die für den Punkt PL zugelassene Geschwindigkeit ebenso gross wie die für den Punkt PV durch den Bremsweg für das Vorsignal V und das Hauptsignal H zugelassene Geschwindigkeit, so kann die Rückführung der zweiten Kontaktscheibe 'in die Ruhelage schon vor dem Punkt PV, z. B. beim Punkt V, erfolgen. Dabei kann, wenn es sich um ein induktives Zugsicherungssystem handelt, dieselbe Frequenz benutzt werden, mit der die Auslösung der Einrichtung am Punkte L vorgenommen wird.
Die Anordnung der Fig. 5 lässt sich beliebig erweitern. Es können drei, vier und mehr Scheiben nebeneinandergesetzt werden. Es ist auch möglich, die Anordnung der Fig. 3 zu verdoppeln, d. h. sofern
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geführt werden müssen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anzeigevorrichtung, insbesondere für Zugbeeinflussungseinrichtungen, bei der bestimmte Betriebsgrössen durch die jeweilige Stellung zweier Zeiger angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sich der eine Zeiger (2) linear mit der Änderung der Betriebsgrösse bewegt, während der zweite Zeiger (4) nur für bestimmte Zeitabschnitte an die Antriebsvorrichtung des ersten Zeigers angekuppelt wird und seine Stellung entsprechend einer vorbestimmten nichtlinearen Kurve ändert.