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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sicherheit
gegen die Gefahr, dass Personen in einem öffentlichen Verkehrsmittel, welches
auf Reifen selbstgeführt
ist und als Antriebsenergie elektrische Energie nutzt, einen Stromschlag
erleiden.
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Durch
eine solche Sicherheitsvorrichtung wird angestebt, dass ein metallisches
Teil, welches von einer Person außerhalb des Fahrzeugs oder
auf der Durchreise berührt
wird, mit einer gefährlichen elektrischen
Spannung aufgeladen ist.
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Die
Gefahr eines Stromschlags von Personen in öffentlichen Verkehrsmitteln
ist Gegenstand einer Vielzahl an Reglementierungen und Normen.
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Darüber hinaus
haben die Konstrukteure von solchen öffentlichen Transportfahrzeugen,
die elektrische Energie nutzen, Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen,
mit welchen eine Verringerung dieser Gefahr angestrebt wird, und
werden zahlreiche Prüfungen
und Kontrollen der elektrischen Isolation an verschiedenen Niveaus
und an verschiedenen Einheiten vorgenommen, bei welchen Personen
imstande sind, mit ihnen in Berührung
zu kommen.
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Um
die Gefahr eines Stromschlags von Personen zu vermindern, können zahlreiche
Maßnahmen
ergriffen werden. So kann eine Verwendung von isolierenden Verkleidungsteilen
vorgesehen sein, z.B. aus Polyester oder aus Epoxidglasfasern, welche
sämtliche
metallischen Teile des Fahrzeugs abdecken. Der Boden des Fahrzeugs
kann mit einem isolierenden Belag bedeckt werden. Es kann herkömmlicherweise
auch vorgesehen sein, die metallischen Ausstattungs- und Zubehörteile,
wie Türen, Haltestangen,
Trittbretter und dergleichen, bei der Montage gegenüber der
metallischen Struktur des Fahrzeugs elektrisch zu isolieren. All
diese Maßnahmen
machen es indes nicht immer möglich,
die Gefahr eines Stromschlags für
Personen zu beseitigen, und vermögen
allenfalls die prozentuale Häufigkeit zu
beschränken.
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In
der
US 5 960 717 A wird
ebenfalls vorgeschlagen, den Zugang zu der Schiene zur elektrischen
Versorgung zu verhindern, indem sie mit einem oder mehreren linearen
Schutzelementen abgedeckt wird. Ein Öffnungsmechanismus, welcher
von einem klappbaren Führungsträger getragen
ist, hebt diese Schutzelement lokal an, um einen Durchlass sowie
eine Verlagerung der Kontaktstücke
zur Aufnahme von Versorgungsspannung zu ermöglichen. Der Mechanismus stellt
ferner nach dem Durchlass der Kontaktstücke sicher, dass die Schutzelemente in
ihre Schließstellung
zurückkehren.
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Darüber hinaus
ist aus der
AT 409 248
B eine Schutzvorrichtung für die Stromabnehmer von U-Bahnen
bekannt, welche den Strom generell auf dem Niveau der unteren Seite
der Strom führenden Schienen
aufnehmen und welche stets Strom leitend sind, selbst dann, wenn
sie nicht mit der Strom führenden
Schiene in Kontakt stehen. Um Unfälle zu vermeiden, ist jedem
Stromabnehmer eine Stromsperrvorrich tung zugeordnet. Diese Vorrichtung sperrt
einen unerwünschten
Stromfluss aus dem Fahrzeugnetz zu dem Stromabnehmer, lässt jedoch einen
Stromfluss aus einer spannungsführenden Stromschiene über den
Stromabnehmer in das Fahrzeugnetz zu.
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Eines
der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Gefahr durch
die Erdung des Chassis' des
Fahrzeugs über
die Kufen zu beseitigen, welche dafür bestimmt sind, um auf der
Führungsschiene
zu gleiten oder an derselben zu schleifen, die ihrerseits geerdet
ist. Dieser dauerhafte Kontakt mit der Führungsschiene verhindert eine
jegliche Erhöhung des
Potentials des Chassis' des
Fahrzeugs. Gleichwohl kann in zwei Fällen eine Gefahr bestehen:
wenn die Schiene ihrerseits isoliert ist oder im Falle eines Lösens der
Kufen. Folglich muss mit Hilfe spezieller Mittel permanent sichergestellt
werden, dass das Chassis korrekt mit der Masse verbunden ist.
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Das
Hauptziel der Erfindung besteht darin, die Qualität der Erdung
des Chassis' permanent
zu kontrollieren, um jegliche Gefahr eines Stromschlags für Personen
zu beseitigen, die mit Abschnitten oder Metallteilen in Berührung kommen,
welche ein elektrisches Potential besitzen können, sowie praktisch gleichzeitig
eine Abschaltung der elektrischen Versorgung im Gefahrenfall auszulösen oder
ganz allgemein alle in dem Fahrzeug vorgesehenen, geeigneten Sicherheitsvorrichtungen
zu betätigen:
z.B. die Abschaltung über
den Haupt-Überlastschalter,
die Steuerung zum Herablassen des Stromabnehmers und/oder die Betätigung der
Notbremse.
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Um
die Erdung des Chassis' zu
kontrollieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
wenigstens eine der Führungseinheiten
des Fahrzeugs mit zwei Kufen auszustatten, welche dafür vorgesehen
sind, einen Reibkontakt mit der Führungsschiene sicherzustellen,
die ihrerseits geerdet ist, und eine dieser Kufen mit Schwachstrom
zu versorgen, wie er in dem Fahrzeug verfügbar ist. In vorteilhafter
Ausgestaltung sind die beiden Kufen an entgegengesetzten Seiten der
Führungsrollen
angeordnet, eine vor der Führungseinheit
und eine hinter derselben. Eine elektrische Kontrollvorrichtung
macht eine Überprüfung dahingehend
möglich,
ob die Kufen an der Schiene anliegen oder von dieser gelöst sind
und ob die Erdung des Chassis' korrekt
ist. Ein elektrisches Bauteil eines Schaltkreises oder eine zusätzliche
logische Schaltung steuert im Gefahrenfall die Implementierung der
Sicherheitssysteme des Fahrzeugs.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, solche Kufen – wenigstens zwei – an den
Führungseinheiten
des Fahrzeugs vorzusehen. In diesem Fall ist derjenigen Ausführungsvariante
der Vorzug zu geben, bei welcher die jeweiligen geerdeten Kufen
miteinander verbunden sind, welche folglich dasselbe Potential besitzen,
wobei die mit der an Bord des Fahrzeugs vorhandenen Niederspannung
versorgten Kufen voneinander isoliert sind.
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Zu
diesem Zweck betrifft die vorliegende Erfindung eine Sicherheitsvorrichtung
zur Verhinderung der Gefahr, dass Personen in einem öffentlichen Transportfahrzeug
einen Stromschlag erleiden, welches auf Reifen durch eine metallische
Führungsschiene
mittels wenigstens einer Selbstführungseinheit
selbstgeführt
ist, welche eine Richtungs-Rolleinheit steuert, die von wenigstens
einer Rolle gebildet ist, welche auf der metallischen Führungsschiene rollt,
und wobei das Transportfahrzeug als Antriebsenergie elektrische
Energie nutzt, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass wenigstens eine Selbstführungseinheit
vorne oder hinten an dem Zug bzw. an der Wagenreihe wenigstens zwei
voneinander beabstandete elektrische Kontaktelemente aufweist, welche
mit der metallischen Führungsschiene
in Kontakt stehen, und dass die Kontaktelemente mit dem sich zwischen
ihnen erstreckenden Abschnitt der Führungsschiene sowie mit einem
Detektionsmittel zum Erfassen eines Stromdurchgangs eine Sicherheitsschleife
bilden, die von einem elektrischen Niederspannungsgenerator versorgt
ist, wobei das Detektionsmittel ein Signal oder einen Zustand einer
geschlossenen Schleife oder einer geöffneten Schleife liefert, je
nachdem, ob der elektrische Kontakt auf dem Niveau der Kontaktelemente
gut bzw. zufriedenstellend oder schlecht bzw. nicht zufriedenstellend
ist, was im letztgenannten Fall ein Eingreifen von Sicherheitseinrichtungen
oder ein Ergreifen von Sicherheitsmaßnahmen bewirkt.
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Die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung besitzt zahlreiche Vorteile, welche jeweils sehr interessant
sind:
- – wenig
kostenintensiv, einfach und zuverlässig;
- – sämtliche
Störungsmodi
der Kontrolle führen
zu einem Öffnen
der Sicherheitsschleife;
- – die
Einsatzbereitschaft des Fahrzeugs wird nicht beeinträchtigt;
- – im
Falle von mehreren Fahrzeugen ergibt sich keinerlei elektrische
Wechselwirkung zwischen den Fahrzeugen oder Zügen bzw. Wagenreihen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische schematische Ansicht einer Führungseinheit, auf welcher
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Kontrolle der Sicherheit montiert ist;
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2 eine
perspektivische Detailansicht des in 1 umrandeten
Bereiches entsprechend dem Führungsarm,
welcher mit der Führungsschiene
mittels einer der Kufen des elektrischen Kontaktes im Eingriff steht;
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3 eine
schematische Ansicht, welche einen Zug im Profil sowie die Einbaustelle
der Kufen des elektrischen Kontaktes auf der Führungsschiene zeigt;
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4 ein
vereinfachtes elektrisches Schaltschema einer ersten Variante einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei welcher der Anschluss BT– des Niederspannungsgenerators
mit dem Chassis verbunden ist;
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5 ein
vereinfachtes elektrisches Schaltschema einer zweiten Variante einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei welcher der Anschluss BT+ des Niederspannungsgenerators mit
dem Chassis verbunden ist;
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6 einen
Verknüpfungsplan,
welcher die Fälle
potentieller Gefahr und den nachfolgenden Zustand der Sicherheitsschleife
für den
Fall der ersten Variante darstellt; und
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7 einen
Verknüpfungsplan,
welcher die Fälle
potentieller Gefahr und den nachfolgenden Zustand der Sicherheitsschleife
für den
Fall der zweiten Variante darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung findet vornehmlich bei öffentlichen Transportfahrzeugen
bzw. Verkehrsmitteln Anwendung, z.B. einem selbstgeführten Zug 1,
welcher als An triebsenergie elektrische Energie nutzt und eine Selbstführungseinheit
auf einer metallischen Schiene 2 mittels einer oder mehrerer
Rolle(n) 3, 4 umfasst, welche auf der metallischen
Führungsschiene 2 rollen,
wobei sich das Fahrzeug bzw. der Zug 1 auf vorderen 5,
hinteren 6 und mittleren Rädern 7, 8 bewegt,
welche mit Reifen ausgestattet sind.
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Es
handelt sich um selbstgeführte
Züge 1 des öffentlichen
Personennahverkehrs, von welchen ein Ausführungsbeispiel in der 3 in
Profilansicht wiedergegeben ist.
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Die
Züge 1 sind
aus gelenkig miteinander verbundenen vorderen 9, hinteren,
mittleren getragenen 11 und mittleren tragenden Modulen 12 gebildet. Eine
elektrische Hochspannungs-Stromversorgungseinheit 13 für die Antriebsenergie
mit einem Stromabnehmer 14 treibt die Motoren über ein
Versorgungsgehäuse 15 an,
welches in geeigneter Weise geerdet ist. Die Züge 1 umfassen an der
Vorder- und an der Rückseite
sowie im Falle eine größeren Länge auch
im mittleren Bereich jeweils an beiden Seiten gleichwirkende Mittel
wie eine Leitachse, welche durch wenigstens eine an einem Leitchassis 17 montierte
Selbstführungseinheit 16,
von der ein Ausführungsbeispiel
in detaillierterer Form in den 1 und 2 dargestellt
ist, gesteuert ist.
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Das
Leitchassis 17 ist aus den nachfolgend erwähnten Hauptelementen
zusammengesetzt.
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Ein
Chassisrahmen 18 ist schwenkbar an dem Chassis 19 des
Fahrzeugs, insbesondere des Zuges 1, montiert. Er weist
zwei Stützen 20, 21 auf, an
welchen die Achsen mit den Rädern 5, 6 montiert sind,
die jeweils mit einem Reifen versehen sind. Die Stützen 20, 21 sind
nach oben verlän gert,
um als Stütze
für Aufhängungen 22, 23,
z.B. mit einem Balg, für
Stoßdämpfer zu
dienen.
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Die
Einheit ist entlang der metallischen Führungsschiene 2 geführt, die
z.B. von einem in den Zeichnungen wiedergegebenen Typ ist. Die Führungsschiene 2 ist
in den Boden eingelassen oder liegt auf diesem auf und ist elektrisch
geerdet. Sie kann ein solches Profil besitzen, wie es in den Zeichnungen
dargestellt ist.
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Jede
Selbstführungseinheit 16,
wie sie in den Zeichnungen gezeigt ist, weist beispielsweise wenigstens
einen klappbaren Arm 24 auf, welcher z.B. um eine horizontale
Achse schwenkbar und dessen endseitige Abstützung von einer Platte 25 gebildet ist,
auf der zwei geneigte Rollen 26, 27 drehbar befestigt
sind, welche in Form eines nach unten gerichteten "V" angeordnet und gehalten sind. Die z.B.
mit einem Abstützrand
versehenen Rollen 26, 27 rollen auf ihren geneigten
Flächen
entlang der Führungsschiene 2 und
sorgen für
die Leitrichtung des öffentlichen
Transportfahrzeugs.
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Erfindungsgemäß sind zwei
mit der Führungsschiene
in Kontakt stehende Kontaktelemente vorgesehen, welche an der Vorderseite
oder an der Rückseite
des Chassis' des
Zuges montiert sind.
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Die
mit der Führungsschiene 2 in
Kontakt stehenden Kontaktelemente können von Stützkufen 28, 29 mit
elektrischem Kontakt durch Gleiten oder Reiben gebildet sein, welche
erfindungsgemäß paarweise
und voneinander beabstandet eingesetzt werden, um zwischen sich
einen Abschnitt der Führungsschiene
einzuschließen.
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Die
Kufen können
in der in 1 und 2 dargestellten
Weise platziert sein, wobei die eine an der endseitigen Abstützung, welche
die geneigten Rollen 26, 27 trägt, und die andere (nicht gezeigt)
an der anderen Seite der Rollen in der Achse der Führungsschiene
oder an einer anderen Führungseinheit angeordnet
ist.
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Der
Körper
einer jeden Kufe ist schwenkbar oder in anderer gelenkiger weise
an einem elastischen Träger
montiert oder an dem Chassis des Zuges elastisch aufgehängt oder
angelenkt und je nach Fall gegenüber
diesem Träger
in korrekter Weise elektrisch isoliert.
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Jede
Kufe weist beispielsweise eine Unterseite auf, welche an das komplementäre Profil
der Schiene angepasst ist, um einen engen und vollständigen Gleit-
oder Reibkontakt sicherzustellen. Wie in den Zeichnungen wiedergegeben,
handelt es sich z.B. um einen Abschnitt mit einem Muldenprofil.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsvariante
ist eine der Kufen 28 direkt mit der Masse des Chassis' oder mit einem negativen
Anschluss BT– eines
elektrischen Generators elektrisch verbunden, wie es nachfolgend
noch näher
erläutert
ist, während
die andere Kufe 29 des Paares durch eine elektrische Verbindung
mit erheblichem Leiterquerschnitt über ein Detektionsmittel mit
dem positiven Anschluss BT+ desselben Generators verbunden ist.
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Die
elektrische Verbindung der Kufe 28 ist beispielsweise entsprechend
der in den Zeichnungen dargestellten in Form von zwei bandförmigen Tressen 30, 31 ausgestaltet,
deren vorderen Enden vereinzelt und mittels Schraubenmuttern an
dem vorderen Abschnitt des Körpers
der Kufe festgelegt und deren hintere Enden mit dem eines elektrischen
Kabels 32 mit isolierender Ummantelung zusammengeführt sind,
dessen anderes Ende mit dem negativen Anschluss BT– des elektrischen
Generators verbunden ist, der wiederum mit der Masse des Chassis' verbunden ist.
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Die
andere Kufe 29 (in 1 und 2 nicht gezeigt)
ist bei der ersten Ausführungsvariante über ein
weiter unten näher
erläutertes
Detektionsmittel mit dem positiven Anschluss BT+ eines elektrischen Niederspannungsgenerators
elektrisch verbunden, dessen negativer Anschluss BT– mit dem
metallischen Chassis des Fahrzeugs elektrisch verbunden ist.
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Wie
aus den 1 und 2 und der
obigen Beschreibung ersichtlich, sind die beiden Kufen 28, 29 ein
und desselben Paares an beiden Seiten der Führungsrollen entsprechend der
Achse der Führungsschiene
angeordnet. Gemäß einer
anderen, in 3 schematisch wiedergegebenen
Ausführungsvariante
können
die beiden Kufen ein und desselben Paares auch an beiden Seiten
der Achslinie an der Vorderseite und an der Rückseite entsprechend der Achse
der Führungsschiene
angeordnet sein. Sie bilden folglich zwei Gruppen, die in der vorliegenden Beschreibung
an der Vorderseite mit ME1 (im linken Bereich der Zeichnung mit
einem Kreis umschlossen) und an der Rückseite mit ME2 (im rechten
Bereich der Zeichnung mit einem Kreis umschlossen) bezeichnet sind.
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Um
den Zustand und die Qualität
des elektrischen Kontaktes mit der metallischen Führungsschiene
permanent zu kennen, d.h. die fortwährende elektrische Verbindung
mit der metallischen Führungsschiene
und folglich die Qualität
der elektrischen Erdung, ist die folgenden Anordnung vorgesehen.
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Diese
Anordnung umfasst zwei Kufen 28, 29 an beiden
Seiten der Führungsrollen
oder zwei Kufen an beiden Seiten der Achslinien (Paare ME1 und ME2),
und zwar unabhängig
von deren mechanischer Befestigung oder der Art und Weise wie sie
gehalten sind, d.h. ihrer mechanischen Verbindung mit dem Arm oder
mit dem Chassis, welche durch zusätzliche Tragelemente mit multidirektionaler Schwenkbarkeit
in Verbindung mit geeigneten elastischen Aufhängungen, die gegebenenfalls
paarweise vorbelastet vorgesehen sein können, oder beliebige andere
Mittel verwirklicht sein kann.
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Wie
der 4 zu entnehmen ist, sind die beiden Kufen 28, 29 ein
und derselben Führungseinheit oder
ein und derselben Richtungseinheit ME1, ME2 in einen Niederspannungsstromkreis,
vorzugsweise mit Gleichspannung, z.B. mit 24 V zwischen den mit BT+
und BT– bezeichneten
Anschlüssen
eines gemeinsamen elektrischen Generators eingebaut, wodurch ein
Sicherheitsschaltkreis gebildet ist. In diesem Sicherheitsschaltkreis
sind zwischen den Anschlüssen
BT+ und BT– des
Generators in Form einer Sicherheitsschleife ein Detektor, z.B.
ein Strom- oder ein Stromflussfühler
oder eine elektromagnetische Einrichtung, beispielsweise ein Relais
mit einer elektromagnetischen Spule 33, welche(r) zumindest die
Kontakte eines Schalters 34 betätigt, eine erste Kufe 29,
die metallische und leitende Führungsschiene 2 sowie
eine zweite Kufe 28 desselben Paares ME1 oder ME2, welche
mit dem Anschluss BT– elektrisch
verbunden ist, der wiederum mit der Masse des Chassis' verbunden ist, in
Reihe geschaltet.
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Eine
entsprechende Anordnung ist für
die an der Rückseite
des Zuges angeordnete Richtungseinheit vorgesehen.
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Die
beiden Anordnungen können
unabhängig
voneinander oder parallel geschaltet oder durch einfaches Verbinden
der negativen Anschlüsse
miteinander zusammengefasst sein.
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Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
beschränkt
sich auf zwei Richtungseinheiten. Im Falle eines Zuges von größerer Länge können eine
oder zwei mittlere Richtungseinheiten vorgesehen sein, welche jeweils
mit einer Detektionsanordnung ausgestattet sind, wie sie vorstehend
beschrieben ist.
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Was
den Stromfühler
oder den Stromflussfühler
betrifft, so kann es sich hierbei um einen beliebigen geeigneten
Detektor handeln, welcher im Falle eines Stromflusses ein auswertbares
Signal liefert, dessen Intensität
jenseits eines Schwellenwertes angesiedelt sein kann, der einem
Minimalwert entspricht, diesseits desselben sie in Bezug auf die
Qualität
des elektrischen Kontaktes, der dargestellt werden soll, keine genaue
Bedeutung hat oder eine zu große
Unsicherheit besitzt.
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Die
individuelle Funktion eines jeden Detektionskreises ist nachfolgend
erläutert.
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Weist
der elektrische Kontakt auf dem Niveau einer jeden der beiden Kufen 28, 29 eine
hinreichende Qualität
auf, so fließt
der Strom durch die Detektionsschleife und wird die Spule des Relais' versorgt, wobei
sie jenseits eines bestimmten Schwellenwertes des Stroms das Schließen der
Kontakte des Schalters 34 bezüglich der Spule 33 auslöst und diese
so lange geschlossen hält,
wie der Wert des Stroms den Schwellenwert zum Schließen übertrifft. Im
Falle eines Detektors, insbesondere eines Stromfühlers, welcher die elektromagnetische
Einrichtung mit der Spule ersetzt, ist das Prinzip dasselbe. Verschlechtert
sich die Qualität
der elektrischen Kontakte oder ereignet sich eine Situation einer
Beschränkung
des Stromflusses oder werden die Kontakte – aus welchem Grund auch immer – unterbrochen, schwach,
mangelhaft oder unbeständig,
so wird die Spule 33 nicht mehr oder nicht mehr hinreichend
versorgt und wird der Schalter 34 geöffnet.
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Die
beiden vorderen ME1 und hinteren Einheiten ME2 funktionieren in
derselben Weise.
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In
der Tabelle gemäß 6 sind
sämtliche möglichen
Zustände
in einem System mit zwei Einheiten ME1 und ME2 mit den Schlussfolgerungen
in Bezug auf die potentielle Gefahr und auf den Zustand der Sicherheitsschleife
zusammengefasst, woraus sich ein Schema einer Steuerlogik ergibt,
welche zur Beseitigung der Gefahr führt, z.B. durch eine Unterbrechung
der elektrischen Hauptversorgung, durch eine Absenkung des Stromabnehmers
oder durch Schließen
des Haupt-Überlastschalters
oder durch Betätigung
der Notbremse im Falle einer ermittelten erheblichen Gefahr.
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Eine
fehlerhafte Erdung der Führungsschiene 2 kann
gleichfalls erfasst werden, da sie den Detektor auslöst.
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Sämtliche
Fälle des
Zustandes der offenen Sicherheitsschleife, welche in 6 mit
einem schwarzen Kreis wiedergegeben sind, sind nachfolgend aufgeführt, von
welchen vier Fälle
als potentiell gefährlich
erachtet werden.
- 1. ME1 Kufe 29 anliegend
und ME1 Kufe 28 gelöst gegenüber ME2
Kufe 29 anliegend und ME2 Kufe 28 gelöst,
- 2. ME1 Kufe 29 anliegend und ME1 Kufe 28 gelöst gegenüber ME2
Kufe 29 gelöst
und ME2 Kufe 28 gelöst,
- 3. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 anliegend gegenüber ME2 Kufe 29 gelöst und ME2
Kufe 28 anliegend,
- 4. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 anliegend gegenüber ME2 Kufe 29 gelöst und ME2
Kufe 28 gelöst,
- 5. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 gelöst
gegenüber
ME2 Kufe 29 anliegend und ME2 Kufe 28 gelöst,
- 6. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 gelöst
gegenüber
ME2 Kufe 29 gelöst
und ME2 Kufe 28 anliegend,
- 7. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 gelöst
gegenüber
ME2 Kufe 29 gelöst
und ME2 Kufe 28 gelöst.
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Diese
Indikationen gemäß der Tabelle
in 6 machen es möglich,
eine Warnung vor der potentiellen Gefahr eines Stromschlags auszugeben, welche
zu sofortigen Vorsichtsmaßnahmen
führt,
die soweit gehen können,
die elektrische Versorgung des Transportfahrzeugs, insbesondere
des Zuges bzw. der Wagenreihe, zu unterbrechen.
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Gemäß einer
zweiten, in 5 und 7 wiedergegebenen
Ausführungsvariante
sind die beiden Kufen 28, 29 ein und derselben
Führungseinheit oder
ein und derselben Richtungseinheit ME1, ME2 wiederum in einen Niederspannungsstromkreis,
vorzugsweise mit Gleichspannung, z.B. mit 24 V zwischen den mit
BT+ und BT– bezeichneten
Anschlüssen
eines gemeinsamen elektrischen Generators eingebaut, wodurch folglich
ein Sicherheitsschaltkreis gebildet ist, wie er in der 5 dargestellt
ist. Die Besonderheit dieser Variante besteht in dem Anschluss der
Anschlüsse
BT+ und BT– des
Niederspannungsgenerators. Entgegen der vorherigen Variante ist
der Anschluss BT+ des Generators in diesem Fall mit der Masse verbunden.
In gleicher Weise sind in diesem Sicherheitsschaltkreis zwischen
den Anschlüssen
BT+ und BT– des
Generators in Form einer Sicherheitsschleife ein Detektor, z.B.
ein Strom- oder ein Stromflussfühler
oder eine elektromagnetische Einrichtung, beispielsweise ein Relais
mit einer elektromagnetischen Spule 33, welche(r) zumindest die
Kontakte eines Schalters 34 betätigt, eine erste Kufe 29,
die metallische und leitende Führungsschiene 2 sowie
eine zweite Kufe 28 desselben Paares ME1 oder ME2, welche
mit dem Anschluss BT– elektrisch
verbunden ist, in Reihe geschaltet.
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Wie
oben erwähnt,
ist die Kufe 29 über
die elektromagnetische Spule 33 mit der Masse des Chassis' verbunden.
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Eine
entsprechende Anordnung ist für
die an der Rückseite
des Zuges angeordnete Richtungseinheit vorgesehen.
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Die
beiden Anordnungen können
unabhängig
voneinander oder parallel geschaltet oder durch einfache Verbindung
der negativen Anschlüsse
miteinander zusammengefasst sein.
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Die
individuelle Funktion jedes Detektionskreises ist nachfolgend erläutert.
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Sind
die Bedingungen eines Stromflusses erfüllt, so fließt der Strom
durch die Detektionsschleife und wird die Spule des Relais' versorgt, wobei
sie jenseits eines bestimmten Schwellenwertes des Stroms das Schließen der
Kontakte des Schalters 34 bezüglich der Spule 33 auslöst und diese
so lange geschlossen hält,
wie der Wert des Stroms den Schwellenwert zum Schließen übertrifft.
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Verschlechtert
sich die Qualität
der elektrischen Kontakte oder ereignet sich eine Situation einer
Beschränkung
des Stromflusses oder werden die Kontakte – aus wel chem Grund auch immer – unterbrochen,
schwach, mangelhaft oder unbeständig,
so wird die Spule 33 nicht mehr oder nicht mehr hinreichend
versorgt und wird der Schalter 34 geöffnet.
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Die
beiden vorderen ME1 und hinteren Einheiten ME2 funktionieren in
derselben Weise.
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In
der Tabelle gemäß 7 sind
sämtliche möglichen
Zustände
in einem System mit zwei Einheiten ME1 und ME2 mit den Schlussfolgerungen
in Bezug auf die potentielle Gefahr und auf den Zustand der Sicherheitsschleife
zusammengestellt, woraus sich ein Schema einer Steuerlogik ergibt,
das zur Beseitigung der Gefahr führt,
z.B. durch eine Unterbrechung der elektrischen Hauptversorgung,
durch eine Absenkung des Stromabnehmers oder durch Schließen des
Haupt-Überlastschalters
oder durch Betätigung
der Notbremse im Falle einer ermittelten erheblichen Gefahr.
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Eine
fehlerhafte Erdung der Führungsschiene 2 kann
ebenfalls erfasst werden, weil sie den Detektor auslöst.
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Sämtliche
Fälle des
Zustandes der offenen Sicherheitsschleife, welche in 7 mit
einem schwarzen Kreis wiedergegeben sind, sind nachfolgend aufgeführt, von
welchen vier Fälle
als potentiell gefährlich
erachtet werden.
- 1. ME1 Kufe 29 anliegend
und ME1 Kufe 28 gelöst gegenüber ME2
Kufe 29 anliegend und ME2 Kufe 28 gelöst,
- 2. ME1 Kufe 29 anliegend und ME1 Kufe 28 gelöst gegenüber ME2
Kufe 29 gelöst
und ME2 Kufe 28 anliegend,
- 3. ME1 Kufe 29 anliegend und ME1 Kufe 28 gelöst gegenüber ME2
Kufe 29 gelöst
und ME2 Kufe 28 gelöst,
- 4. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 anliegend gegenüber ME2 Kufe 29 anliegend
und ME2 Kufe 28 gelöst,
- 5. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 anliegend gegenüber ME2 Kufe 29 gelöst und ME2
Kufe 28 anliegend,
- 6. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 anliegend gegenüber ME2 Kufe 29 gelöst und ME2
Kufe 28 gelöst,
- 7. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 gelöst
gegenüber
ME2 Kufe 29 anliegend und ME2 Kufe 28 gelöst,
- 8. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 gelöst
gegenüber
ME2 Kufe 29 gelöst
und ME2 Kufe 28 anliegend,
- 9. ME1 Kufe 29 gelöst
und ME1 Kufe 28 gelöst
gegenüber
ME2 Kufe 29 gelöst
und ME2 Kufe 28 gelöst.
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Diese
Indikationen gemäß der Tabelle
in 7 machen es möglich,
eine Warnung vor der potentiellen Gefahr eines Stromschlags auszugeben, welche
zu sofortigen Vorsichtsmaßnahmen
führt,
die soweit gehen können,
die elektrische Versorgung des Transportfahrzeugs, insbesondere
des Zuges bzw. der Wagenreihe, zu unterbrechen.
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Aufgrund
der größeren Anzahl
an Fällen,
in welchen eine Gefahr angezeigt wird, stellt man fest, dass die
zweite Variante eine noch größere Sicherheit
verleiht als die erste.