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Einrichtung zum Einstellen und Überwachen des Abstandes zweier Schienenfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einstellen und Überwachen des Abstandes zweier Schienenfahrzeuge, von denen jedes unabhängig von dem andern längs eines Gleises verfahrbar ist, insbesondere des Haupt-und des Satellitenwagens einer Gleiskontroll-bzw.-instandsetzungs- vorrichtung mit einer einen Sender und einen Empfänger für hochfrequente Strahlung enthaltenden Distanzhaltevorrichtung, mittels welcher der Antrieb des einen der Fahrzeuge steuerbar ist.
Bei derartigen bekannten Einrichtungen wird das Verfahren des gesteuerten Wagens jeweils über eine laufend betätigte Funk-Fernsteueranlage gesteuert. Eine jeweils selbsttätig eintretende
Beibehaltung eines einmal gewählten Abstandes wird hiebei nicht erzielt.
Es ist ferner eine Gleisüberwachungseinrichtung beschrieben worden, bei der vor einem auf Schienen laufenden Hauptwagen ein Satellitenwagen fährt, von dem ein Infrarotstrahlenbündel zu einem Empfänger ausgeht, der auf dem Hauptwagen angeordnet ist und zur überwachung des Gleises dient.
Bei dieser Konstruktion wird der Satellitenwagen vorzugsweise von einem Elektromotor angetrieben, der über ein Kabel von einem auf dem Hauptwagen angeordneten Generator mit elektrischer Energie versorgt und gesteuert wird. Die Energieübertragung zwischen den beiden Wagen mittels eines Kabels führt zu verschiedenen Schwierigkeiten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Bewegung eines Satellitenwagens gesteuert werden kann, der ein komplettes Antriebsaggregat mit einer elektrischen Kraftquelle und einem Antriebsmotor besitzt, so dass ein Stromkabel zwischen dem Satellitenwagen und dem Hauptwagen überflüssig wird.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erzielt, dass die Distanzhaltevorrichtung zum Ansprechen auf Intensitätsänderung der empfangenen hochfrequenten, insbesondere infraroten Strahlung ausgestaltet und hiezu mit einem Auswertestromkreis versehen ist, der Steuerorgane enthält, welche auf die entsprechende Intensität der empfangenen Strahlung ansprechen.
Hiebei kann vorzugsweise die Sendeeinrichtung auf dem Hauptwagen und die Empfangseinrichtung auf dem vorausfahrenden Wagen montiert sein, doch ist es auch möglich, dass sowohl Sender als auch Empfangseinrichtung auf dem gesteuerten Fahrzeug angeordnet sind, wobei auf dem andern Fahrzeug ein Reflektor zum Zurückwerfen der Strahlung vorgesehen ist.
Ändert sich die Distanz der beiden Fahrzeuge z. B. durch ein auftretendes Gefälle oder eine Steigung so kann der Antrieb des steuerbaren Wagens gebremst bzw. beschleunigt werden bis der Abstand der beiden Wagen wieder dem gewünschten Wert entspricht. Dieser Abstand hängt von einem bestimmten Intensitätswert an empfangener Strahlung ab, der von Hand aus wahlweise regelbar und somit die gewünschte Fahrzeugdistanz festlegbar sein kann.
Die Intensität der von der Sendeeinrichtung abgegebenen Strahlung kann wahlweise änderbar und von einer solchen Intensitätsänderung das Umschalten des Antriebes des gesteuerten Fahrzeuges von Vorwärts-auf Rückwärtslauf und umgekehrt abgeleitet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Steuerstrahlung eine Infrarotstrahlung verwendet, und die auf dem gesteuerten Fahrzeug vorgesehen Mittel, die dessen Motor
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in Abhängigkeit von der Intensität des empfangenen Strahls steuern, enthalten einen
Photozellenempfänger und zwei Relais, die bei verschiedenen Werten eines von der Photozelle kommenden und vorzugsweise verstärkten Signals eine Einrichtung betätigen, die den Antrieb wahlweise auf Vorwärts-oder auf Rückwärtslauf schaltet.
Zweckmässig ist es, das Relais, das den Motor in den Zustand für den Rückwärtslauf bringt, zum
Ansprechen auf einen höheren Wert des verstärkten Signals einzurichten als das Relais, das den Zustand für den Vorwärtslauf herstellt.
Nach einem Merkmal der Erfindung kann eine Sicherheitseinrichtung in Form einer Zeitsteuerung vorgesehen sein, die den Antrieb des gesteuerten Fahrzeuges nach einer vorherbestimmten Zeit abstellt, seit er durch das Steuersignal für auf Vorwärtslauf eingeschaltet worden war.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist. In dieser zeigt in schematischer Darstellung Fig. l die
Sendeeinrichtung auf dem Hauptwagen und Fig. 2 bzw. 3 den Empfänger und die Steuerschaltung auf dem Satellitenwagen.
Die in Fig. 1 dargestellte Sendeeinrichtung weist einen Infrarotsender--10--, z. B. einen
Projektor auf, der von einer Wechselstromquelle gespeist wird. An einen Pol dieser Wechselstromquelle ist ein Hauptschalter--11--angeschlossen, mit dem die gesamte Einrichtung ein-bzw. ausgeschaltet werden kann. In Serie mit dem Hauptschalter liegt ein Umschalter -12-- mit zwei Kontakten-13 bzw. 14--. Der eine dieser Kontakte,-13-, ist über einen Widerstand-16-, der andere
Kontakt,--14--, über einen Regelwiderstand--18--, einen Widerstand --19-- und den Widerstand --16-- mit einer Klemme des Senders --10-- verbunden, dessen zweite Klemme an den andern Pol der Wechselstromquelle geschaltet ist.
Zwischen Hauptschalter und Umschalter und dem letzterwähnten Pol der Stromquelle ist die Spannung zum Betriebe eines Motors--20-- abgenommen, der einen nicht gezeigten Unterbrecher, wie einen rotierenden Sektor, eine rotierende Blende od. dgl., antreibt, der in den Weg der von dem Sender ausgesandten Strahlung gestellt ist und dazu dient, aus dieser eine Impulsfolge mit von der Konstruktion des Unterbrechers und seiner Drehzahl abhängiger Folgefrequenz auszusondern. Auf dem Satellitenwagen ist (Fig. 2) ein auf die von dem Sender kommende Strahlung ansprechender Empfänger, z. B. eine Photozelle--25--angeordnet, die nach Massgabe der auf sie auftreffenden Strahlung ein Signal abgibt, das in einem Verstärker - 26-- verstärkt wird.
Der Verstärkerausgang ist an eine Relaisvorrichtung mit zwei Relais - 27, 28-- angeschlossen, die in Fig. 3 genauer gezeigt ist. Die Schaltkontakte --27a-- des Relais - und die Schaltkontakte-28a, 28b-liegen in Serie mit Schalteinrichtungen-30 bzw.
31--, von welchen die eine,--30--, den Motor des Satellitenwagenantriebes zum Vorwärtslauf, die andere,--31--, auf Rückwärtslauf dieses Wagens steuert.
Aus später zu erörternden Gründen sind die beiden Relais derart ausgelegt oder eingestellt, dass zur Betätigung des Relais--28--ein viel stärkeres Signal des Verstärkers --26-- notwendig ist als zur Betätigung des Relais--27--.
Im Betrieb schliesst die Bedienungsperson den Hauptschalter--11--und wählt durch Betätigung einer nicht gezeigten Skalenscheibe den gewünschten Abstand des Satellitenwagens von dem Hauptwagen. Die Skalenscheibe ist mit dem Regelwiderstand -18-- unmittelbar mechanisch gekuppelt, so dass bei Verstellen der Skalenscheibe auch die Stellung und der Widerstandswert des Widerstandes verändert wird. Für den Vorwärtslauf des Satellitenwagens, d. h., wenn der Satellitenwagen von dem Hauptwagen weg nach vorn bewegt werden soll, wird der Schalter--12--an den Kontakt - gelegt, so dass der Stromkreis für den Infrarotsender--10--über den Regelwiderstand - und die Widerstände--19 und 16--geschlossen ist.
Hieraus folgt, dass die Intensität des von dem Sender--10--ausgesandten Infrarotstrahlenbündels von der Stellung des Regelwiderstandes abhängt. Emittierte Strahlung trifft auf die Photozelle- --25-- auf, die ein Signal erzeugt, das im
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diese und die Ruhekontakte--28a--des Relais--28--wird der Stromkreis der Schalteinrichtung - geschlossen und bewirkt, dass der Motor den Satellitenwagen von dem Hauptwagen wegbewegt. Mit zunehmender Entfernung des Satellitenwagens von dem Hauptwagen nimmt die von der
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wieder zu, so dass das Relais --27-- wieder anzieht und der Satellitenwagen erneut nach vorn bewegt wird.
Wenn der Satellitenwagen zu dem Hauptwagen zurückkehren soll, wird der Schalter-12- gegen die Wirkung seiner Federkraft an den Kontakt --13-- gelegt, so dass der Regelwiderstand --18-- und der Widerstand --19-- kurzgeschlossen werden und der Sender --10-- mit voller
Lichtstärke sendet. Als Folge der grösseren auftreffenden Strahlungsenergie gibt die Photozelle ein
Signal ab, das nach Verstärkung zum Erregen des Relais --28-- ausreicht, so dass der Kontakt - geöffnet und der Kontakt-28b-geschlossen wird. Daher wird die Schalteinrichtung - betätigt, die bewirkt, dass der Antrieb den Satellitenwagen rückwärts bzw. zu dem Hauptwagen hin bewegt.
Der Satellitenwagen nähert sich jetzt dem Hauptwagen so lange, bis einer der Schalter--12 oder 11--wieder geöffnet wird.
Vorzugsweise ist in der Schaltung ein nicht gezeigtes Verzögerungsrelais vorgesehen, das nach einer vorbestimmten Zeit ein Abfallen des Relais --27-- bewirkt, damit der Satellitenwagen bei einem Versagen eines Teiles des Systems dem Hauptwagen nicht davonfahren kann.
Die Schalteinrichtungen--30 und 31--sind nicht ausführlich besprochen worden, denn ihr spezieller Aufbau richtet sich nach der Art des jeweiligen Antriebes. Beispielsweise kann der Antrieb einen Bezinmotor enthalten, der einen elektrischen Generator und bzw. oder eine hydraulische Pumpe antreibt, je nachdem, ob für den Satellitenwagen ein elektrischer oder ein hydraulischer Antriebsmotor vorgesehen ist. Bei Verwendung eines hydraulischen Motors enthalten die Schalteinrichtungen-30 und 31-Absperrorgane, bei Elektromotoren entsprechende elektrische Schalter.
Die Erfindung wurde vorstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, bei dem sich der Sender auf dem Hauptwagen und der Empfänger auf dem Satellitenwagen befindet.
Es ist jedoch ohne weiteres einzusehen, dass die Erfindung auch anwendbar ist, wenn Sender und Empfänger auf einem, nämlich auf dem gesteuerten Fahrzeug, z. B. auf dem Satellitenwagen angeordnet sind und auf dem andern Fahrzeug ein Reflektor angeordnet ist, der die auftreffende Strahlung auf den Empfänger reflektiert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Einstellen und Überwachen des Abstandes zweier Schienenfahrzeuge, von denen jedes unabhängig von dem andern längs eines Gleises verfahrbar ist, insbesondere des Hauptund des Satellitenwagens einer Gleiskontroll-bzw.-instandsetzungsvorrichtung, mit einer einen Sender und einen Empfänger für hochfrequente Strahlung enthaltenden Distanzhaltevorrichtung, mittels
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die Distanzhaltevorrichtung zum Ansprechen auf Intensitätsänderungen der empfangenen hochfrequenten, insbesondere infraroten Strahlung ausgestaltet und hiezu mit einem Auswertestromkreis versehen ist, der Steuerorgane (27, 28) enthält, welche auf die entsprechende Intensität der empfangenen Strahlung ansprechen.
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