Achszählvorrichtung in Eisenbahnanlagen. Im Zugsicherungsdienst bei Eisenbahn anlagen ist es von besonderer Bedeutung, die Achsen der über eine blockierte Strecke fahrenden Züge zu zählen, um festzustellen, ob tatsächlich sämtliche Wagen die kontrol lierte Strecke durchlaufen haben. Für diesen Zweck sind .schon verschiedene Achszähl vorrichtungen bekannt, deren Aufgabe darin besteht, selbsttätig zu verhindern, dass eine blockierte Strecke freigegeben werden kann, wenn nicht alle Achsen, welche die Strecke durchliefen, sie wieder vollständig verlassen haben.
Die bisher bekannten Einrichtungen ver wenden entweder durch die Räder betätigte Druckkontakte oder sie benutzen z. B. die unter dem Einfluss des Achsendruckes ein tretende Durchbiegung der Schiene zur Ver änderung eines elektrischen Widerstandes, der in einem Betätigungsstromkreis liegt. Die sogenannten Radtaster, die an den Schienen angebracht sind und beim Überfahrenwerden durch ein Eisenbahnrad einen Stromkreis zum Zwecke der Achszählung schliessen, sind jedoch starkem Verschleiss unterworfen und versagen bei höherer Zuggeschwindig keit völlig.
Die mit einem unter der Einwirkung des Achsdruckes veränderlichen elektrischen Wi derstand arbeitenden Vorrichtungen zeigen den Mangel, dass es sehr schwierig ist, wäh rend des Gebrauches eine gleichbleibende Wi derstandsänderung beim Durchlaufen eines Rades zu erreichen. Ausserdem benötigen sie Relais oder andere Verstärkungseinrich tungen.
Eine andere Achszähleinrichtung ar beitet mit elektrischer Induktion, die in einer auf einem permanenten Magneten sitzenden Drahtspule einen elektrischen Strom erzeugt, wenn ein Wagenrad an den Polen des Mag netes vorbeiläuft. Der so erzeugte Induk tionsstrom wird nach Verstärkung durch Re lais und gegebenenfalls andere Vorrichtun gen zur Zählung der Achsen verwendet. Eine derartige Einrichtung ist jedoch stark ab- hängig von der Geschwindigkeit des vorbei rollenden Rades. Bei den z. B. im Rangier- betrieb üblichen geringen Geschwindigkeiten versagt eine derartige Einrichtung.
Ausser dem sind in jedem Falle erhebliche Ver stärkungen der Impulse durch Relais usw. erforderlich.
Die Achszählvorrichtung nach der Erfin dung benutzt zwar auch einen permanenten Magneten, jedoch nicht in der Weise, dass ein Strom induziert wird, der erst. nach Verstär kung zur Betätigung der Zählvorrichtung verwendet wird, sondern durch den Magneten wird unmittelbar ein Steuerstromkreis für die Zählvorrichtung geöffnet bezw. geschlos sen. Es kann dabei sowohl Gleichstrom, als auch Wechselstrom zum Steuern der Zähl vorrichtung verwendet werden.
Derartige Achszählvorrichtungen, bei denen vor einem permanenten Magneten ein Anker federnd gelagert ist, der beim Vor überfahren eines Zugrades seine Lage ver ändert und einen Steuerstromkreis öffnet bezw. schliesst, sind an sich bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen liegt jedoch der Magnet zwischen den beiden Schienen eines Gleises und seine Pole sind mittels magnetisch leitender Verbindungsstücke an die Schienen angeschlossen. Die Betätigung des vor den Magnetpolen liegenden Ankers erfolgt dadurch, dass beim Hinwegrollen eines Zuges über das Gleis der magnetische Stromkreis über die Verbindungsstücke, die Schienen, die Räder und die Radachse kurz geschlossen wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber eine Vorrichtung zur Achszählung in Eisenbahnanlagen, die einen permanenten Magneten besitzt, der so in Schienennähe angeordnet ist, dass ein vor überfahrendes Rad das magnetische Feld des Magnetes beeinflusst, wobei das magnetische Feld des Magnetes auf einen federnd gela gerten Anker wirkt, der beim Vorüberfahren eines Zugrades unter Änderung seiner Lage einen im Steuerstromkreis für die Zählvor richtung liegenden elektrischen Kontakt be einflusst, bei welcher der permanente Magnet seitlich neben der Schiene in einem solchen Abstand angeordnet ist,
dass der Spurkranz des vorüberfahrenden Rades ungehindert an dem Magneten vorbeirollen kann und hier bei durch seine Eisenmasse das Magnetfeld derart beeinflusst, dass eine eine Betätigung des Kontaktes bewirkende Lageänderung des Magnetankers hervorgerufen wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ar beitet also nicht auf Grund des Zustande kommens eines magnetischen Kurzschlusses und kann ohne weiteres auch bei Gleisen mit Eisenschwellen verwendet erden. Ferner nimmt die Vorrichtung weit weniger Platz in Anspruch als die bekannten Anlagen. Die Störungsmöglichkeiten sind infolge des Fortfalles von Verbindungsstücken nach beiden Seiten erheblich verringert. Wird der Anker so bemessen, dass er nicht alle Kraft linien aufnimmt und daher ein grosses Streu feld vorhanden ist, so können von einem vorbeirollenden Rad zahlreiche Kraftlinien aufgenommen werden, woraus sich eine grosse Veränderung in der Beeinflussung des Ankers und damit eine Änderung der Anker stellung ergibt.
Die oben erwähnte, mit elektrischer In duktion arbeitende Vorrichtung und der Ge genstand der Erfindung unterscheiden sieh dadurch, dass bei der bekannten Ausführung ein von der Fahrtgeschwindigkeit in seiner Grösse abhängiger Stromstoss hervorgerufen wird, während durch die Erfindung der Kraftlinienkreis des Magnetes mit Hilfe des Spurkranzes des Eisenbahnrades an vorbe stimmter Stelle verändert, z. B. verstärl,:t wird.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass bei den mit elektrischer Induktion ar beitenden Vorrichtungen ein offener mag netischer Kreis mit möglichst geringer Kraft linienstreuung verwendet wird, während es für die Einrichtung nach der Erfindung ein Vorteil ist, wenn ein magnetischer Kreis mit grösstmöglicher Streuung vorhanden ist.
Da gerade Stabmagnete einen grösseren Streufluss haben als U-förmig gebogene Mag nete, wird vorteilhafterweise ein Stabmagnet verwendet. Beim Aufhören der Feldände- rung, also nach der Durchfahrt des Rades; kehrt -der Anker in seine Ausgangslage zu rück.
Es ist vorteilhaft, den Anker als Feder und in Form einer trapezförmigen Platte aus zubilden.
Um die Einrichtung den verschiedenen Betriebsbedingungen des Aufstellortes an passen oder Änderungen im Laufe der Be nutzung vornehmen zu können, empfiehlt es sich, die Federkraft des Ankers oder seine Lage zu den Magnetpolen einstellbar zu ge stalten.
Der Anker kann an einem der zwei Mag netpole befestigt sein. Er kann aber auch unabhängig vom Magneten befestigt werden. Im letzteren Fall empfiehlt es sich mitunter, einen der beiden Magnetpole magnetisch lei tend mit dem Schienenkörper zu verbinden.
Zweckmässigerweise wird das Magnet system mittels eines starren Bügels an dem Schienenfuss. befestigt. Das Magnetsystem kann hierbei .auf dem Bügel mittels einer Schlittenführung gelagert sein zu dem Zwecke, die Breite des von den Spurkränzen zu durchfahrenden Zwischenraumes zwischen Schienenköpf und Magnetsystem einstellen zu können.
Zum Schutze gegen Einflüsse der ver schiedensten Art wird der Magnet mit dem schwingenden System zweckmässigerweise von einem aus magnetisierbarem Material be stehenden Gehäuse in so weitem Abstand umgeben, dass die Wirkungsweise der Vor richtung nicht beeinträchtigt wird, äussere Störungsmöglichkeiten aber weitgehend aus geschaltet sind. Ferner ist es möglich, den Magneten in an sich bekannter Weise aus Teilchen herzustellen, welche durch Zerklei nerung eines aus einer hochkoerzitiven Le gierung bestehenden Magnetmaterials ge wonnen werden,
welche Teilchen in einem Gehäuse eingeschlossen oder mit Bindemit teln zusammengekittet werden.
Der z. B. aus Feder ausgebildete Anker kann zum Schutze gegen atmosphärische Einflüsse und gegen Beschädigung .der Kon- taktplättchen durch die Öffnungs- und Schliessungsfunken in einer isolierenden z. B. aus Glas bestehenden Hülse zugleich mit den Kontakten eingeschlossen werden. Zweck mässigerweise ist dieses Gefäss evakuiert oder mit einem inerten Gas gefüllt. Man kann das Magnetsystem und das schwingende System mit den elektrischen Kontakten auch in einer isolierenden Flüssigkeit, wie z. B.,01, in dem Gehäuse einbetten. Die beiden elektrischen Kontakte können auch nur allein in ein Ge fäss mit Isolierflüssigkeit eintauchen.
Rollt ein Rad an dem Kontaktsystem vorbei, dann findet durch die Eisenmasse des Spurkranzes ein Sammeln der Streulinien des Magnetes des Kontaktsystemes und dadurch ein Ver stärken des Magnetfeldes statt. Die Kraft- linien des Magnetes werden über die Eisen masse von dem einen Magnetpol zum an dern geleitet und der Anker wird von dem Magneten angezogen und schliesst die elek trischen Kontakte .des Steuerstromkreises der Zählvorrichtung.
Es ist nun aber zu berücksichtigen, dass bei der Achszählung die Feldänderung wäh rend des Durchlaufes eines Rades nur sehr kurz ist, während :der Zeitabstand bis zum Eintreffen des nächsten Rades ein Vielfaches dieses Zeitraumes beträgt. Anderseits ver läuft eine Verstärkung magnetischer Felder rascher, als das Abklingen des Feldes.
Dies beruht darauf, dass das Abklingen des mag netischen Feldes .durch die Trägheitswirkung der Remanenz des magnetischen Kreises ver zögert wird. Inf älgedessen ist es beim Ge genstand der Erfindung von grosser Bedeu tung, dass der Anker an einer Stelle liegt, an der er von dem Magnetfluss durchsetzt wird, der durch ;den dazwischentretenden Spur kranz verstärkt wird. Dies bedeutet, dass der Anker durch das in das Feld eintretende Rad zwangläufig und augenblicklich gegen die Polschuhe bewegt wird. Nach dem Verlassen des Rades klingt das Feld verhältnismässig langsam ab.
Da aber die Zwischenzeit zwi schen dem Durchlauf zweier Achsen auch verhältnismässig lang ist, steht eine ge nügende Zeitspanne für das Abfallen des Ankers zur Verfügung, bevor das nächste Rad in das Feld eintritt.
In der Zeichnung sind verschiedene Aus führungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen Ansichten in Richtung -der Schiene gesehen zweier ver schiedener Ausführungsformen eines Teils der Zählvorrichtung.
Die Fig. 3 zeigt in Draufsicht eine der Einrichtung nach Fig. 1 ähnliche Einrich tung; Fig. 4 zeigt einen Grundriss des als Feder ausgebildeten Ankers; Fig. 5 und 6 zeigen zwei verschiedene Anordnungen des in einer Isolierhülse eingeschlossenen als Feder ausgebildeten Ankers.
Die Fig. 7 zeigt die Einbettung der elektrischen Kontakte in einer Isolierflüssig keit Lind die Fig. 8 veranschaulicht die Einbettung des ganzen Magnetsystemes in eine Isolier flüssigkeit.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1. und ? ist an. der Schiene 1. mittels des Bügels 6 die Kontaktvorrichtung befestigt, und zwar wird der Bügel durch die Klam mern<B>7</B> Lind die Schraubenbolzen 8 an dem Schienenfuss 5 festgehalten. Bei den beiden ähnlichen Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 3 liegt der Magnet 9 mit dem als Feder ausgebildeten Anker 13 derart seitlich angeordnet vom Schienenkopf 2, dass der Spurkranz 4 des Rades 3 durch den Zwi schenraum zwischen Magnet und Schienen kopf hindurchlaufen kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Magnet dicht neben der Schiene mit nach oben gerichteten Polen so angeordnet, dass der Spurkranz 4 ungehindert über den Mag neten hinwegrollen kann.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 trägt der Anker noch zwecks Beschwe rung eine Platte 1.6 und ausserdem den Kon takt 17, der dem andern festen Kontakt 18 gegenüberliegt. An dem als kräftiger Dauer magnet ausgebildeten Stabmagneten 9 sind die Polstücke 10, 11 befestigt. Der Anker 13 ist an dem Pol 11. mittels der Schraube 14 angebracht. Dabei ist ein aus nicht magnetisierbarem Material, z. B. einem Messingplättchen 15, bestehender Körper zwischen den Pol 11 und den Anker 13 ein gefügt. Der Anker kann aber auch kürzer gehalten und an einer beliebigen Stelle gela gert sein. Zur Feineinstellung des Ankers 13 ist der Winkel 20 vorgesehen, der sich gegen die Stellschraube 19 abstützt.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen verschiedene Aus- führungsformen von Schutzeinrichtungen für den Anker und die Kontakte.
Bei. den Ausführungsformen nach den Fig. 5 Lind 6 ist der Anker 21, der den Kontakt 24 trägt, zusammen mit dem Kon takt 25 in dem Glasrohr 22 eingeschlossen. Der Anker ist bei 23 in das Glas ein geschmolzen. Die Leitungsdrähte des Betäti gungsstromkreises sind in bekannter Weise durch. das Glas hindurchgeführt. Wie aus den beiden Figuren ersichtlich, kann das Glasrohr mit dem Anker entweder senkrecht oder waagrecht angeordnet sein. Die Fig. 6 zeigt ausserdem noch ein magnetisch leitendes Verbindungsstück 26 zwischen dem einen Pol und der Schiene.
Gemäss Fig. 7 taucht der nach unten ge zogene Ankerkontakt 24 in ein Gefäss<B>27,</B> das mit, Isolieröl oder dergl. gefüllt ist, ein. Dem Ankerkontakt 24 liegt der feste Kon- tak 25 gegenüber.
Gemäss Fig. 8 ist die gesamte, etwa nach Art der Fig. 2 ausgebildete D1agnetvorrich- tung in ein Gehäuse 28 eingesetzt und in Isolieröl eingebettet.
Axle counting device in railway systems. In the train protection service for railway systems, it is of particular importance to count the axles of the trains traveling over a blocked route in order to determine whether all cars have actually run through the controlled route. Various axle counting devices are already known for this purpose, the task of which is to automatically prevent a blocked route from being released if not all axles that have passed through the route have completely left it again.
The previously known devices use ver either actuated by the wheels pressure contacts or they use z. B. under the influence of the axle pressure, a bending of the rail to change an electrical resistance that is in an actuating circuit. The so-called wheel buttons, which are attached to the rails and close a circuit for the purpose of axle counting when being driven over by a train wheel, are, however, subject to heavy wear and tear and fail completely at higher Zuggeschwindig speed.
The devices working with a variable electrical resistance under the action of the axle pressure show the shortcoming that it is very difficult to achieve a constant resistance change during use when passing through a wheel. They also need relays or other amplification devices.
Another axle counting device works with electrical induction, which generates an electrical current in a wire coil sitting on a permanent magnet when a wagon wheel passes the poles of the Mag netes. The induction current generated in this way is used to count the axes after amplification by relays and possibly other devices. Such a device, however, is highly dependent on the speed of the wheel rolling past. At the z. Such a device fails, for example at low speeds that are usual in shunting operations.
In addition, considerable reinforcements of the pulses through relays, etc. are required in each case.
The axle counting device according to the invention also uses a permanent magnet, but not in such a way that a current is induced that is only used to actuate the counting device after amplification, but a control circuit for the counting device is opened directly by the magnet respectively closed. Both direct current and alternating current can be used to control the counting device.
Such axle counting devices in which an armature is resiliently mounted in front of a permanent magnet, which changes its position ver when driving over a train wheel and a control circuit opens BEZW. closes are known per se. In these known devices, however, the magnet lies between the two rails of a track and its poles are connected to the rails by means of magnetically conductive connecting pieces. The armature located in front of the magnetic poles is actuated by briefly closing the magnetic circuit via the connecting pieces, the rails, the wheels and the wheel axle when a train rolls over the track.
The subject of the present invention, however, is a device for axle counting in railway systems, which has a permanent magnet, which is arranged near the rail so that a wheel driving over influences the magnetic field of the magnet, the magnetic field of the magnet on a spring-loaded armature acts, which when passing a train wheel while changing its position influences an electrical contact lying in the control circuit for the counting device, in which the permanent magnet is arranged laterally next to the rail at such a distance,
that the wheel flange of the passing wheel can roll past the magnet unhindered and here influences the magnetic field through its iron mass in such a way that a change in position of the magnet armature causing an actuation of the contact is caused.
The device according to the invention therefore does not work due to the occurrence of a magnetic short circuit and can easily also be used for tracks with iron sleepers. Furthermore, the device takes up far less space than the known systems. The possibility of interference is considerably reduced due to the elimination of connecting pieces on both sides. If the armature is dimensioned in such a way that it does not absorb all lines of force and therefore a large scatter field is present, numerous lines of force can be absorbed by a wheel rolling by, which results in a major change in the influence of the armature and thus a change in the armature position results.
The above-mentioned device working with electrical induction and the subject matter of the invention differ in that, in the known design, a current surge is caused that is dependent on the speed of travel, while the magnet's line of force circle with the help of the flange is produced by the invention Railway wheel changed at a certain point, z. B. ampl: t will.
Another difference is that in the devices working with electrical induction, an open magnetic circuit with the lowest possible force line spread is used, while it is an advantage for the device according to the invention if a magnetic circuit with the greatest possible spread is present.
Since straight bar magnets have a greater leakage flux than U-shaped bent magnets, a bar magnet is advantageously used. When the field change stops, ie after the wheel has passed; - the anchor returns to its original position.
It is advantageous to form the armature as a spring and in the form of a trapezoidal plate.
In order to adapt the facility to the various operating conditions of the installation site or to be able to make changes in the course of the use, it is advisable to adjust the spring force of the armature or its position relative to the magnetic poles.
The armature can be attached to one of the two magnetic poles. But it can also be attached independently of the magnet. In the latter case, it is sometimes advisable to connect one of the two magnetic poles magnetically to the rail body.
The magnet system is expediently attached to the rail foot by means of a rigid bracket. attached. The magnet system can be mounted on the bracket by means of a slide guide for the purpose of being able to adjust the width of the space between the rail head and the magnet system through which the wheel flanges can pass.
To protect against influences of various kinds, the magnet with the oscillating system is expediently surrounded by a housing made of magnetizable material at such a distance that the operation of the device is not impaired, but external disturbance possibilities are largely switched off. It is also possible to manufacture the magnet in a manner known per se from particles which are obtained by crushing a magnet material consisting of a high-coercive alloy,
which particles are enclosed in a housing or cemented together with binders.
The z. B. made of spring armature can be used to protect against atmospheric influences and against damage .the contact plate by the opening and closing sparks in an insulating z. B. made of glass sleeve are included at the same time with the contacts. This vessel is expediently evacuated or filled with an inert gas. The magnet system and the oscillating system with the electrical contacts can also be placed in an insulating liquid, such as. B., 01, embed in the housing. The two electrical contacts can also be immersed alone in a vessel with insulating liquid.
If a wheel rolls past the contact system, the iron mass of the wheel flange collects the scatter lines of the magnet of the contact system and thereby strengthens the magnetic field. The lines of force of the magnet are passed over the iron mass from one magnetic pole to the other and the armature is attracted by the magnet and closes the electrical contacts of the control circuit of the counting device.
However, it must now be taken into account that when counting the axles, the field change during the passage of a wheel is only very short, while: the time interval until the next wheel arrives is a multiple of this period. On the other hand, a strengthening of magnetic fields runs faster than the decay of the field.
This is based on the fact that the decay of the magnetic field is delayed by the inertia effect of the remanence of the magnetic circuit. In the meantime, it is of great importance in the subject matter of the invention that the armature is located at a point where the magnetic flux passes through it, which is reinforced by the intervening track flange. This means that the armature is inevitably and instantaneously moved against the pole pieces by the wheel entering the field. After leaving the bike, the field subsides relatively slowly.
However, since the interim time between two axles is also relatively long, there is enough time for the anchor to fall off before the next wheel enters the field.
In the drawing, various exemplary embodiments of the invention are shown. Figs. 1 and 2 show views in the direction of the rail seen two different embodiments of a part of the counting device.
Fig. 3 shows a plan view of the device of Figure 1 similar Einrich device; 4 shows a plan view of the armature designed as a spring; 5 and 6 show two different arrangements of the armature enclosed in an insulating sleeve and designed as a spring.
Fig. 7 shows the embedding of the electrical contacts in an insulating liquid and Fig. 8 illustrates the embedding of the entire magnet system in an insulating liquid.
In the embodiments according to FIGS. 1. and? is on. the rail 1. the contact device is attached by means of the bracket 6, namely the bracket is held on the rail base 5 by the clamps 7 and the screw bolts 8. In the two similar embodiments according to FIGS. 1 and 3, the magnet 9 with the armature 13 designed as a spring is arranged laterally from the rail head 2 that the flange 4 of the wheel 3 can pass through the inter mediate space between the magnet and the rail head.
In the embodiment according to FIG. 2, the magnet is arranged close to the rail with the poles pointing upwards so that the flange 4 can roll unhindered over the magnet.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the armature still carries a plate 1.6 for the purpose of Beschwe tion and also the con tact 17, which is opposite the other fixed contact 18. On the bar magnet 9 designed as a strong permanent magnet, the pole pieces 10, 11 are attached. The armature 13 is attached to the pole 11 by means of the screw 14. A non-magnetizable material such. B. a brass plate 15, an existing body between the pole 11 and the armature 13 is added. But the anchor can also be kept shorter and gela Gert at any point. For fine adjustment of the armature 13, the angle 20 is provided, which is supported against the adjusting screw 19.
FIGS. 5 to 8 show different embodiments of protective devices for the armature and the contacts.
At. the embodiments according to FIGS. 5 and 6, the armature 21, which carries the contact 24, together with the con tact 25 in the glass tube 22 is included. The anchor is melted into the glass at 23. The wires of the Actuate supply circuit are in a known manner. passed through the glass. As can be seen from the two figures, the glass tube with the anchor can be arranged either vertically or horizontally. FIG. 6 also shows a magnetically conductive connecting piece 26 between one pole and the rail.
According to FIG. 7, the anchor contact 24, which is pulled downward, is immersed in a vessel 27 which is filled with insulating oil or the like. The fixed contact 25 lies opposite the armature contact 24.
According to FIG. 8, the entire magnetic device, designed approximately in the manner of FIG. 2, is inserted into a housing 28 and embedded in insulating oil.