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Einrichtung zur Zeichenübertragung von Eisenbahnzügen auf die Strecke
durch induktive Einwirkung der Räder auf an der Strecke- angeordnete Eisenkerne
Zur Zeichenübertragung von Eitsenbahnzügen auf die Strecke, insbesondere zur Achszählung,
wird unter anderem die induktive Einwirkung der Räder auf die an der Strecke angeordneten,
Wicklungen; tragenden Eisenkerne (Impuls@geber) verwendet. In den Stromkreis, dieser
Wicklungen sind Relais bzw. Zähleinrichtungen geschaltet, die beim Vorüberrollen
der Räder durch induzierte Stromstöße bzw. Stromänderungen betätigt werden. Sollen
solche Einrichtungen; abhängig von der Fahrtrichtung verschiedene Wirkungen auslösen,
insbesondere in. verschiedenem Sinn zählen, so, wird es notwendig, an jeder Einwirkungsstelle
zwei oder mehrere in Fahrtrichtung aufeinariderfolgen.de Impulsgeber anzuordnen,
die der Zähleinrichtung getrennte Impulse in bestimmter Folge, unter Umständen mit
gegenseitiger Überlappung, zuleiten.
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Um den Aufwand möglichst klein zu halten, wurden für Einrichtungen,
die auch dann
richtig zählen sollen, wenn Räder über oder zwischen
zu einer Einwirkungsstelle gehörigen Impulsgebern stehenbleiben und die Fahrtrichtung
umkehren, zwei Impulsgeber angeordnet, die sich in ihrem Beeinflussungsbereich überlappen,
so, daß also beim Überfahren zwischen zwei Einzelimpulsen noch die Kombinationsbeeinflussung
liegt. Die entsprechende L l:°rlappung kann mit zwei getrennten, hintereinander
an der gleichen Schiene angeordneten Impulsgebern. die sich magnetisch nur geringfügig
gegenseitig beeinflussen dürfen, nur schwer oder gar nicht erzielt werden. Man hat
deshalb je einen der zwei Impulsgeher an jeder der zwei Fahrschienen eines Gleises
in der Fahrtrichtung gegeneinander versetzt angeordnet.
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Erfindungsgemäß läßt sich in solchen und ähnlichen Fällen der Aufwand
und Platzbedarf durch Zusammenfassung aller Einzelimpulssysteme in einen einzigen
oder wenige gemeinsame Inirulsgeber wesentlich verringern, wenn man die Anordnung
so trifft, daß zur Erzielung einer in Fahrtrichtung gedrängten Folge von Impulsen
auf verschiedene Impulssystemz mit oder ohne gegenseitige Überlappung die den Wicklungen
der einzelnen Impulssysteme zugeordneten Kraftflüsse in teilweise oder ganz gemeinsamen
Wirkbahnen bzw. Eisenkernen verlaufen, wobei Anzahl der Einzelwicklungen jedes Impulssvstems,
Winduneszahlen, Wicklungssinn und Lag-- auf dem bz--%v. den Eisenkernen sei ge-,vählt
sind. daß die von den Kraftflüssen eines Impu.lssvstems in den Wicklungen eines
anderen Impulssystems induzierten elektromotorischen Kräfte sich in ihrer Summe
gzgenseitig ganz oder annähernd aufheben.
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Der Erfindungsgedanke kann Verwirklichung finden bei Systemen, die
mit Wechsel-oder Gleichstrom bzw. durch permanente 3:Iagnete erregt «-erden und
außerdem bei allen Formen von Impulsgebern, z. B. solchen, die einseitig von der
Schiene oder U-fö.rmig die Schiene umgreifend, angeordnet sind.
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Im folgenden -,verd°n einige Beispiele für die Anwendung des Erfindungsgedankens
gegeben, wobei Wechselstromerregung angenommen ist.
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In den Fig. i bis .l ist seitlich von der Schiene 1 ein M-förmiger
Eisenkern. 2 befestigt. der die Spulen 4. und 3 auf seinen äußeren Schenkeln: trägt.
Die Spule 3 enthält die Wicklungen 5 und 8, die Spule 4. die Wicklungen 6 und 7
(Fig. 3). Wicklung 5 liegt mit Wicklung 7, Kondensator g, Impulsrelais i i. das
z. B. Tiber einen Gleichrichter gespeist ,v.zrden kann, in einem Stromkreis, Wicklung
6 mit Wicklung 8, Kondensator io, Impulsrelais 1= in einem zweiten Stromkreis. Beide
Stromkreise werden von einer gemeinsamen Wechselstroniquelle, beispielsweise einem
5o-Hz--Netz, unter Zwischenschaltung eines statischen Frequenzvervielfachers 13
gespeist. Als statischer Frequenzvervielfacher kann eine der bekannten Formen. z.
B. unter Benutzung von gesättigten Transformatoren odzr von Trockengleich riclit;7°letnetiten,
Verwendung finden (Fig. 4). Die « ickJungsenden der Wicklung 5 und ; bzw. 6 und
8 sind in solchem Sinn miteinander verbunden, daß innerhalb des M-förmigen Eisenkerns
die Wicklung ; der 5 und die Wicklung 8 der Wicklung 6 entgegenwirkt. wobei die
Windungszahlen von ; und 8 kleiner als die von 5 und 6 sind. Dadurch läßt sich erreichen,
daß das von den Wicklungen 5 und ; ausgehende resultierende, der Schiene bzw. dem
Rad zugewandte magnetische Feld gegen <d zu, das von den Wicklungen 6 und 8 ausgehende
resultierende Feld gegen B zu verschoben ist. Die vom Strom der Wicklung 5 in e
induzierte EMIi wirkt im Stromkreis 13, 8, 6, 10, 12 der von Wicklung 5 in
6 induzierten EMK entgegen, ebenso die vom Strom der Wicklung ;7 in 6 induzierte
EPIK der von Wicklung 7 in 8 induzierten EMK. Gleiches gilt sinngemäß vom Strom
der Wicklungen 6 und 8 in bezug auf die Wicklungen und 5. Für ein bestimmtes. durch
Kern-und Spulenahmessungen gegebenes Verhältnis der magnetischen Kopplungen zwischen
den Spulen 5 und 8 bzw. 6 und ; zu denen zwischen 5 und 6 bzw. ; und 8 gibt es bestimmte
Windungszahlenverhältnisse zwischen 5 und ; bzw. 6 und 8, für welche die von den
Wicklungen 5 und ; des einen Kreises 13, 11, g. 5, 7, 13 in den Wicklungen 6 und
8 des zweiten Kreises 13. 12. To, 6, 81. 13 induzierten EMKe sich ganz oder
annähernd auflieben und umgekehrt, die Kreise sich also praktisch nicht elektromagnetisch
beeinflussen. Durch geeignete @@ ahl der Einzelwicklungszahl jedes Impulssystems,
Windungszahlen, Windungssinn und Lage auf dem Eisenkern, wobei die Kraftflußbahnen
in teilweise gemeinsamen Wirkebenen verlaufen, ist also erfindungsgemäß erreicht,
daß durch einen einzigen baulich zusammengefaßten Impulsgeber in der Fahrtrichtung
aufeinanderfolgen.de, sich überlappende Impulse auf getrennte Impulsrelais ii und
12 durch ein t-oriiberrollendes Rad gegeben werden können. Die beiden Stromkreise
der beiden Relais i i und 12 können durch die Kondensatoren g und io ganz oder teilweise
in Reihenresonanz abgestimmt «-erden, wobei durch das vorüberrollende Rad die Abstimmung
und damit der Strom so verändert wird, daß der Anspruchswert der Impulsrelais erreicht
wird. Die Abmessungen der Pole des Eisenkerns richten sich nach den gewünschten
Beeinflusswngsverhältndssen
undkönnenäuch untereinander verschieden
sein. Die Spulen können statt auf dien Polen auch auf dem Joch des Eisenkerns angebrachtsein.
UnterUmstärnden können ausgeprägte Pole ganz wegfallen.
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In den Fig: 5 bis 7 ist ein anderes Beispiel für die Anwendung des
Erfindungsgedankens gezeigt. Der Eisenkern ist hier nicht seitlich von der Schiene,
sondern in bekannter W eise die Schiene U-förmig umgreifend angeordnet und in zwei
Einzelkerne 2o und 2 1 unterteilt, die aber wieder zu einem baulichen Garnzen verbunden
sind. Der Eisenkern 2o trägt die Spulen 30 und 32, der Eisenkern 21 die Spulen
31 und 33. Spule 30 enthält die Einzelwicklungen 22 und 27, Spule
3 i die Wicklungen 23 und 28, Spule 32 die Wicklungen 24 und 29 und Spule 33 die
Wicklungen 25 und 26. Die Wicklungen 23, 25, 27, 29 liegen im Stromkreis des Relais
i i, die Wicklungen 22, 24, H6, 28 im Stromkreis des Relais 12. Die Windungszahlen
von 23 und 25 sind größer als die von 27 und 29, die von 22 und 24 größer als die
von 26 und 28. Dadurch wird wieder erreicht, daß das von 23, 25, 27, 29 ausgehende,
die Schiene umgreifend resultierende Feld in seinem Maximum gegen A, das von 22,
24, 26, 28 ausgehende Feld gegen B verschoben ist. Durch geeignete Verbindung der
Wicklungsenden von 23 und 25 mit denen von 27 und 29 und von 22 und 24 mit denen
von 26 und 28 und Wahl geeigneter Windungs.zahlverhältni.sse wird erreicht, daß
die von Wicklung 23, 25, 27, 29 in Wicklung 22, 24, 26, 28 übertragenen E.MKe sich
in ihrer Summe ganz oder aufheben und umgekehrt. Die Spulen können hier und bei
anderen Ausführungen statt auf den Polen auch, auf den. Schenleeln der Eisenkerne
angeordnet sein.
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In den bisherigen Beispielen waren sämtliche Wicklungen der getrennten
Stromkreise auf dem bzw. den für die Impulskraftflüsse vorgesehenen Eisenkernen
angeordnet. Gemäß der Erfindung läßt sich. die Einrichtung aber auch so treffen,
daß die elektromagnetische Entkopplung der Impulskreise außerhalb, der Impulseisenkerne
erreicht wird, beispielsweise durch in die Kreise geschaltete Wicklungen besonderer
Entkopplungs.transformato@ren.
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In den Fig. 8 bis io ist der die Schiene i U-förmig umgreifende Eislenkern
in drei baulich miteinander vereinigte Eise'nlcerne 44, 45, 46 aufgeteilt. 44 und
46 werden umgriffen von den Spulen 4o und 42, die Kerne 45 und 46 vorn den, Spulen
41 und 43. Die Spulen 41 und 43 liegen zusammen mit einer Wicklung 49 des Entkopplungstransfo,rinators
47 im Stromkreis des Relais i i, die Spulen 40 und 42 mit der Wicklung 48 des Entkopplungstransformators
47 im Stromkreis des RelaJs 12. Die Wicklungen des Entkopplungstransformators sind
in solchem Sinn mit den Wicklungen der Impulseisenkerne verbunden, daß sie von 4o
und 42 nach 41 und' 43 und umgekehrt, insbesondere durch Umgreifen des gemeinsamen
Eisenkerns 46 übertragenen EMK ,e bei geeigneter Wahl der Windungszahlen von 48
und 49 in: bezug auf die! Stromkreise der Relais ii und 12 aufgehoben werden. Der
resultierende Beeinflussungskraftfluß von 40 und 42 ist gegen. B, der von 41 und
43 gegen A verschoben, wie es die gewünschte Impulsfolge verlangt.
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Ein weiteres Beispiel mit Entkopplungstrans.formator, aber nur einem
einzigen U-förmigen Eisenkern und getrennten, Sich nicht übergreifenden Spulen zeigen
die Fig. i i bis 13. Der gemeinsame Eisenkern 5o trägt die Polschuhe 51 und 52,
auf deren Polen die Spulen 53. 54 und 55 bzw. 56, 57 und 58 befestigt sind. Die
Wicklungen 55 und 58 liegen mit der Wicklung 48 des Entkopplungstransformators 47
im Stromkreis, des. Relais i2,.d-ie Wicklungen 53 und 56 mit der Wicklung 49 des
E.ntkopplungstransformators 47 im Stromkreis des Relais. i i. Die Wicklungen 54
und 57 liegen gemeinsam in, beiden Stromkreisen der Relais i i und 12. Auch hier
ist der resultierende Beeinflussungskraftfluß von 53, 54, 56, 57 gegen A, der von
54, 55, 57, 58 ge'g'en; B hin verschoben. Die gemeinsamen Wicklungen 54 und 57 können
ohne grundsätzliche Änderung der Wirkung auch durch für jeden Stromkreis getrennte
Wicklungen in gemeinsamer Spule ersetzt werden.
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Je nach der gewünschten Beeinflussungslänge können in Fig. 9 der Eisenkern
46 und in Fig. i i die mittleren Polschuhe der Eisenkerne 5 i und 52 mit ihren Spulen:
54 und 57 auch ganz wegfallen.
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Die Vorteile der Ausführungen gemäß der Erfindung bleiben erhalten,
wenn die Kondensatoren statt in Reihe mit den Wicklungen vom Impulsgeber und Entkopplungstransformator
parallel dazu angeordnet werden, desgleichen lassen sich alle anderen. Schaltungen
auch ohne Kondensatoren ausführen.