DE1605427A1

DE1605427A1 - Circuit arrangement for generating and transmitting axle counting pulses in axle counting systems

Info

Publication number: DE1605427A1
Application number: DE19671605427
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl-Ing Baumgart; Horst Dipl-Ing Strelow
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-07-20
Filing date: 1967-07-20
Publication date: 1971-04-01
Also published as: AT283443B; DE1605427C3; CH494664A; DE1605427B2

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFTSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

München 2, den Wittelebaoherplatz 2Munich 2, the Wittelebaoherplatz 2

pa 67/2636pa 67/2636

Z 0. JUU 19S7
Akf.'Z.: P 16 05 427.6-21 Z 0. JUU 19S7
Akf.'Z .: P 16 05 427.6-21

Neue UnterlagenNew documents

Schaltungeanordnung sub Brseugen und Übertragen Ton Achazähliapuleen in lohezählanlagenCircuit arrangement sub Brseugen and transferring sound Achazähliapuleen in lohezahlanlagen

Bi* Erfindung betrifft «in« Schaltungsanordnung eon Srseugen und Übertrages τοπ Aenesänliapuleen in Acheeählanlagen sit öleiegeräteo, deren Auegangtspannung durch die Räder der tu suhlendes Aoheen TerÄndert wird*Bi * invention relates to «in« circuit arrangement eon Srseugen and Transfers τοπ Aenesänliapuleen in Acheeählanlagen sit öleiegeräteo, whose output voltage through the wheels of the wallowing Aoheen Ter changes *

DieseThese

ift«ift «

kanu sum Beispiel durch eisen Magnetfeld w«z'aza_f ύαχ* im ?eld tinei m il@i®canoe sum example through an iron magnetic field w «z'aza _f ύαχ * im ? eld tinei m il @ i®

mim»mim »

_&& mmmm

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

PA 9/4H/745 - 2 -PA 9 / 4H / 745 - 2 -

Sie Ausgangsspannung kann auch an einer Dehnungsmeßatreifentrücke abgenommen werden, die unter dem Schienenfuß angebracht ist und die Schienendurchbiegung mißt, die duroh jede vorbeilaufende Achse hervorgerufen wird.The output voltage can also be applied to a strain gauge be removed, which is attached under the rail foot and measures the deflection of the rail, which duroh each passing Axis is caused.

Sie Aus gangsspannung könnte zum Beispiel auch durch eine Fotozelle erzeugt werden, deren Belichtung durch die vorbeilaufenden Räder unterbrochen wird. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für Ausgangsspannungen von Gleisgeräten mit einer wechselspannungsgespeisten Primär- und einer Sekundärspule bestimmt, deren Kopplungsfaktor durch die vorbeilaufenden Achsen verändert wird.The output voltage could, for example, also be provided by a photocell are generated, the exposure of which is interrupted by the passing wheels. In particular, the circuit arrangement according to the invention for output voltages of track devices with a AC-powered primary coil and a secondary coil are determined, whose coupling factor is changed by the axes moving past will.

Von Gleisgeräten für Achszählanlagen fordert man, daß sie sich am Gleis einfach und schnell ohne Beachtung besonderer Einbautoleranzen montieren lassen, daß sie nur wenig Platz einnehmen, damit die Unterhaltung des Gleises durch selbsttätig arbeitende Maschinen nicht behindert wird, und daß die beiden Gleisgeräte, die an einer Zählstelle zur ?ahrrichtungsunterscheidung hintereinander angebracht werden müssen, konstruktiv zu einer Einheit so vereinigt werden können, daß sie sich mit einem einzigen Befestigungselement as einer Sohiene anbringen lassen.Track devices for axle counting systems are required to be able to be installed on the track easily and quickly without taking special installation tolerances into account, so that they take up little space the maintenance of the track is not hindered by automatic machines, and that the two track devices that are connected to one Counting point to differentiate the direction of rotation must be attached one behind the other, structurally united to form a unit can be that they can be attached with a single fastener as a shoe.

Von der Gesamtheit dee Gleisgerätea und der ηachgeordneten Schaltung sur Irseugusg und Übertragung 3er Achszähllmpulae in eine Auswerte-•inrichtung wird gefordert, dafi nur die Fahrzeugradar Zählimpulse •retuf*n_: keinesfalls aber dt· Ma&netechientttbremaen, die an «ahlniahün fahrzeugen angebracht sind, und in eingeschaltet·» oder nicht eingeschaltetem Zustand die Gleiegeräte passierenFrom the entirety of the track equipment and the subordinate circuit on Irseugusg and transmission of 3 axle counting pulses to an evaluation device, it is required that only the vehicle radar counting impulses are called back _: but never dt · Ma & netechientttbremaen, which are attached to "ahlniahün vehicles" and in switched on · »or not switched on, pass the sliding devices kömitü *kömitü *

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

ΡΛ9ΛΗ/745 -,. 1⁶⁰⁵«⁷ ΡΛ9ΛΗ / 745 - ,. 1 ⁶⁰⁵ « ⁷

Es hat sich gezeigt, daß sich die bisher genannten Forderungen am besten mit Spulenanordnungen erfüllen lassen, bei denen der Kopplungsfaktor sich beim Vorüberrollen eines Rades vergrößert. Bei einer solchen Spulenanordnung kann^die nachgeordnete Schaltung die im Eisenbahnsignalwesen selbstverständliche Forderung nach einer ruhestrommäßigen Überwachung sämtlicher Bauelemente einschließlich der elektrischen Verbindungen und Kabel nicht ohne weiteres erfüllen.It has been shown that the requirements mentioned so far can best be fulfilled with coil arrangements in which the coupling factor increases when a wheel rolls past. With such a coil arrangement ^ the downstream circuit the natural requirement in railway signaling a quiescent current monitoring of all components including the electrical connections and cables not without fulfill further.

Aus dem deutschen Patent 1 139 146 ist ein fahrzeugbetätigtea Gleiagerät bekannt, dessen Ausgangsspannung mit einer konstanten Gegenspannung in Reihe geschaltet und die Gegenspannung derart bemessen ist, daß die resultierende Spannung bei Beeinflussung des Gleisgerätes ihr Vorzeichen ändert. Die resultierende Spannung wird in der bekannten Anordnung einem Phasendiskriminator zugeführt. Je nach Phasenlage der resultierenden Spannung wird in &«& S-erät eine ständig vorhandene Wechselspannung an das Stellwerk abgegebsr* oder unterbrochen.A vehicle-operated gliding device is known from German Patent 1,139,146, the output voltage of which is connected in series with a constant counter voltage and the counter voltage is dimensioned in such a way that the resulting voltage changes its sign when the track device is influenced. The resulting voltage is fed to a phase discriminator in the known arrangement. Depending on the phase position of the resulting voltage, a constant alternating voltage is sent to the interlocking or interrupted in the &«& S devices.

Diese Einrichtung ist einerseits verhältnismäßig aufwendig, andererseits kann sie aber nicht ohne weiteres eine Meldung abgeben, wenn das am Gleis befestigte Gleisgerät infolge eines Bruches der Befestigungseinrichtung herabfällt. Hierbei kann nämlich entweder eine Erhöhung oder eine Erniedrigung der Ausgangsspannung eintreten, je nachdem, wie die beiden Spulen des Gleisgerätes zufällig zur Fahrschiene zu liegen kommen.On the one hand, this facility is relatively complex, on the other hand, it cannot simply submit a report, if the track device attached to the track falls as a result of the fastening device breaking. Here you can either an increase or decrease in the output voltage occurs, depending on how the two coils of the track device happen to be Rail come to rest.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die obengenannten Nachteile vermeidet vma alle aufgeführten Bedingungen erfüllt und die insbesondere sowohl eine ErhöhungIt is therefore the object of the invention to create a circuit arrangement which avoids the above-mentioned disadvantages, meets all of the conditions listed and in particular both increases

1098U/Q3721098U / Q372

PA 9/4Η/745 - 4 -PA 9 / 4Η / 745 - 4 -

als auch eine Erniedrigung der Ausgangsspannung des Gleisgerätes meldet. Außerdem soll die neue Schaltung mit einem sehr geringen Aufwand an Bauteilen auskommen und den Anschluß einer mit zwei Gleisgeräten bestückten Zählstelle an das Stellwerk mit nur zwei Kabeladern ermöglichen.as well as a decrease in the output voltage of the track device reports. In addition, the new circuit should get by with a very low cost of components and the connection of one with two Track devices equipped counting point at the signal box with only two Enable cable cores.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Anwendung eines Wechselspannungsgenerators gelöst, dessen Frequenz durch eine dem Generator zugeführte Steuerspannung änderbar ist, deren Größe von der Ausgangsspannung des Gleisgerätes abhängig ist, und durch die Verwendung eines dem Wechselspannungsgenerator nachgeschalteten Filters, · das für die Frequenz des Wechselspannungsgenerators bei betätigtem Gleisgerät einen Sperrbereich aufweist.According to the invention, the object is achieved by using an alternating voltage generator solved, the frequency of which can be changed by a control voltage supplied to the generator, the magnitude of which depends on the output voltage depends on the track device, and through the use of a filter connected downstream of the alternating voltage generator, which has a blocking range for the frequency of the alternating voltage generator when the track device is operated.

An den Ausgang des Filters kann zum Beispiel eine zu einer Auswerteeinrichtung führende Leitung angeschlossen werden. Die dort ankommende Signalspannung kann über ein weiteres Filter und gegebenenfalls über einen Verstärker und Gleichrichter einer Zähleinrichtung zugeführt werden. Die Signalspannung wird in der Auswerteeinrichtung nur empfangen, wenn das Gleisgerät nicht betätigt ist, denn nur dann hat die am Wechselspannungsgenerator anliegende Steuerspannung einen Wert, dem eine Frequenz zugeordnet ist, die vom Filter durchgelassen wird.For example, an evaluation device can be connected to the output of the filter leading line can be connected. The signal voltage arriving there can be passed through a further filter and, if necessary, through an amplifier and rectifier of a counting device are fed. The signal voltage is only received in the evaluation device when the track device is not operated, because only then has the control voltage applied to the alternating voltage generator a value that is assigned a frequency that is allowed to pass by the filter.

Es ist leicht möglich, ein Filter so auszubilden, daß bei dem Defekt eines Bauelementes oder der Unterbrechung einer Leitung die Ausgangsspannung des Filters kleiner wird oder ganz verschwindet, wodurch der Fehler angezeigt werden kann. Auch bei iinem Defekt in dem Wechselspannungsgenerator, dessen Frequenz durch die Steuerspannung bestimmt wird, ändert sich entweder die Generatorfrequenz,It is easily possible to design a filter to deal with the defect of a component or the interruption of a line, the output voltage of the filter decreases or disappears completely, whereby the error can be displayed. Even if there is a defect in the alternating voltage generator, the frequency of which is determined by the control voltage, either the generator frequency changes,

1098 U/037 2 bad ORIGINAL1098 U / 037 2 bath ORIGINAL

oder die Ausgangsspannung verringert sich. Es bestellt ohne weiteres die Möglichkeit, die erfindungsgeinäße Schaltungsanordnung so einzurichten, daß alle Bauteile ruhestrommäßig überwacht sind, insbesondere, wenn das Filter als Bandfilter ausgeführt wird. Dann verschwindet auch die Signalspannung in der Auswerteeinrichtung, wenn die Spulen die Gleisgeräte infolge des Bruches der Befestigungseinrichtung herabfallen und dadurch eine Erhöhung oder eine Erniedrigung der Ausgangsspannung der Sekundärspule hervorgerufen wird. Eine kurzzeitige Unterbrechung der Eingangsspannung im Stellwerk führt bei bekannten Achszählwerken zu einer dauernden Belegungsmeldung des Gleisabschnittes. or the output voltage decreases. Order it without further ado the possibility of setting up the circuit arrangement according to the invention that all components are monitored for quiescent current, in particular, if the filter is designed as a band filter. Then the signal voltage also disappears in the evaluation device, if the coils of the track equipment as a result of the breakage of the fastening device fall, causing an increase or decrease in the output voltage of the secondary coil. A brief interruption of the input voltage in the signal box With known axle counters, this leads to a permanent occupancy message for the track section.

In elektronischen Achszählanlagen ist es üblich, eine richtungsunterscheidende Zählstelle mit zwei Glel,sgeräten über nur zwei Adern an das Stellwerk anzuschließen. Diese Adern führen der Zählstelle den Speisestrom zu und leiten die Signalspannungen der beiden Gleisgeräte an das Stellwerk zurück. Hierzu ordnet man jedem Gleisgerät eine besondere Frequenz zu und trennt beide Frequenzen durch Filter an der Zahlstelle und im Stellwerk. Die Filter haben außerdem noch die Aufgabe, die Achszähleinrichtungen vor StorSpannungen zu schützen, die zum Beispiel bei Bahnen mit elektrischer Zugförderung in die genannten Adern übertragen werden können. Bei der erfindungagemäßen Schaltungsanordnung können die ohnehin notwendigen Filter auch noch die Aufgabe der Impulserzeugung übernehmen. Dadurch erzielt man einen besondere geringen Schaltungaaufwand. In electronic axle counting systems, it is common to use a directional Counting station with two gauges using only two Connect wires to the signal box. These wires lead the counting point the supply current and conduct the signal voltages of the return both track devices to the signal box. For this one assigns everyone Track device to a special frequency and separates both frequencies by filters at the paying point and in the signal box. The filters also have the task of protecting the axle counting devices from interfering voltages, for example on railways with electrical Train conveyance can be transmitted in the named veins. In the circuit arrangement according to the invention, the necessary filters also take on the task of generating pulses. This results in a particularly low circuit expenditure.

Bin Aueführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen:An embodiment of the invention is illustrated below with reference to FIG Drawing explained in more detail. The figures show in detail:

-6-1098U/0372 -6- 1098U / 0372

PA 9/414/745 - 6 -PA 9/414/745 - 6 -

Fig. 1 das Blockschaltbild einer richtunsunterscheidenden Achszählanlage, ,1 shows the block diagram of an axle counting system which differs in direction, ,

Pig. 2 die Schaltung eines der beiden Wechselspannungsgeneratoren, deren Frequenz von einer Steuerspannung abhängig ist undPig. 2 the circuit of one of the two alternating voltage generators, whose frequency depends on a control voltage and

Fig. 3 ein Schaubild, das den Zusammenhang zwischen der Steuerspannung der Generatoren und den von ihnen erzeugten Frequenzen einschließlich der Durchlaß- und Sperrbereiche der zugehörigen Filter gibt.Fig. 3 is a graph showing the relationship between the control voltage the generators and the frequencies generated by them, including the pass and stop ranges of the associated Filter there.

Fig. 1 zeigt einen Teil 1 der AchsZählanlage, der sich am Gleis befindet. Teil 2 ist eine Schaltungsanordnung, die zweckmäßigerweise in der Regel in einem Kabelanschlußgehäuse in unmittelbarer Nähe des Gleises untergebracht wird, während mit 3 ein Teil der an beliebiger Stelle an der Strecke oder isi Stellwerk befindlichen Auswerteeinrichtung bezeichnet ist. In gewissen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, die Schaltungsanordnung 2 unmittelbar am Gleis, z. B. in einem Gehäuse unterzubringen, das konstruktiv mit dem am Gleis befindlichen Teil vereinigt ist. In anderen Fällen können unter Umständen die Teile 2 und 3 auch zu einer Einheit zusammengefaßt und in einem Schaltschrank unmittelbar neben dem Gleis oder in einem benachbarten Stellwerk untergebracht werden.Fig. 1 shows part 1 of the axle counting system, which is located on the track is located. Part 2 is a circuit arrangement that is useful usually in a cable junction box in the immediate vicinity Near the track is housed, while with 3 part of the at any point on the route or isi signal box Evaluation device is designated. In certain cases it can be expedient, the circuit arrangement 2 directly on the track, for. B. to accommodate in a housing that is constructive with the the part located on the track is united. In other cases you can parts 2 and 3 may also be combined into one unit and in a switch cabinet right next to the track or in a neighboring signal box.

Die Schaltungsanordnung 2 wird von einer Spannungsquelle 4, z. B. einer Batterie gespeist. Der Speisegleichstrom fließt von dort über die Wicklungen 5 und 6 eines Übertragers 8 und ein Aderpaar 9 zur Zahlstelle. Er gelangt dort über die Wicklungen 10 und 11 eines Übertragers 13 und eine Diode 14 zu einem Regler 15. Die Diode 14 soll Zerstörungen von Bauteilen verhüten, wenn das Gerät versehentlich mit falscher Polung an das Aderpaar 9 angeschlossen wird .The circuit arrangement 2 is from a voltage source 4, for. B. powered by a battery. The direct feed current flows from there Via the windings 5 and 6 of a transformer 8 and a pair of wires 9 to the paying agent. He gets there via the windings 10 and 11 one Transformer 13 and a diode 14 to a regulator 15. The diode 14 is intended to prevent damage to components if the device is accidentally is connected to wire pair 9 with incorrect polarity.

10 88 U/03 7 2 BADORlGfNAL10 88 U / 03 7 2 BADORlGfNAL

PA 9/414/745 - 7-PA 9/414/745 - 7-

Der Hegler 15 speist über nicht dargestellte Verbindungen die einzelnen Baugruppen der Schaltungsanordnung 2 mit konstanter Spannung; Außerdem erhält von ihm ein Generator 16 Strom, der eine Spannung mit vorgegebener Frequenz liefert, die zweckmäßigerweise im Tonfrequenzbereich liegt.The Hegler 15 feeds the connections, not shown individual assemblies of the circuit arrangement 2 with constant voltage; In addition, a generator 16 receives electricity from him, the one Provides voltage with a predetermined frequency, which is expedient is in the audio frequency range.

An einer Fahrschiene 17» die in beiden Richtungen befahren werden kann, sind mit einer Befestigungseinrichtung 18, 19 zwei zur Fahrrichtungsuntersclieidung notwendige Gleisgeräte befestigt. Jedes dieser Gleisgeräte besteht aus einer Primärspule 301 bzw. 302 und einer Sekundärspule 311bzw. 312. Die beiden Primärapulen 301 und 302 sind in Reihenschaltung mit dem Generator 16 verbunden; sie könnten aber auch parallel geschaltet sein. Bei freiem Gleis, also nicht betätigtem Gleisgerät, werden in den Sekundärspulen 311 und 312 Spannungen von vorgegebener Größe induziert. !Läuft nun ein Rad an dem Gleisgerät vorbei„ so entsteht bei einer. Spulenanordnung, welche die betrieblichen Forderungen besonders gut erfüllt_f in den Sekundärspulen eine Spannungserhöhung, die durch die nachfolgend beschriebene Schaltung ausgewertet wird.On a running rail 17 'which can be driven on in both directions, two track devices necessary for differentiating the direction of travel are fastened with a fastening device 18, 19. Each of these track devices consists of a primary coil 301 or 302 and a secondary coil 311 or respectively. 312. The two primary coils 301 and 302 are connected in series with the generator 16; but they could also be connected in parallel. When the track is free, that is, when the track device is not operated, voltages of a predetermined magnitude are induced in the secondary coils 311 and 312. ! If a wheel now runs past the track device, "one of the. Coil arrangement which fulfills the operational requirements particularly well _f a voltage increase in the secondary coils, which is evaluated by the circuit described below.

Damit sich eine Berührung der Kabeladern, die zu der Sekundärspule einerseits und zur Sekundärspule312 andererseits führen, sofort bemerkbar macht, ist die Spule 311 über die Leitung 22 mit dem einenSo that there is a touch of the cable cores leading to the secondary coil on the one hand and to the secondary coil 312 on the other hand, immediately makes noticeable, the coil 311 is via the line 22 with the one

Pol, die Spule 312 über die Leitung 23 mit dem anderen Pol des Reglers 15 verbunden. Eine Aderberührung würde also zu einem Zusammenbruch der Speisespannung führen und sich damit als Betriebsstörung sofort bemerkbar machen.Pole, the coil 312 via the line 23 to the other pole of the Controller 15 connected. Touching the vein would lead to a breakdown of the supply voltage and thus as a malfunction immediately noticeable.

BAD OFiIGINALBATHROOM OFiIGINAL

109814/0372 "⁸^ 109814/0372 " ⁸ ^

Die in der Sekundärspule 311 bzw. 312 entstehende Spannung wird in einem Verstärker 321 bzw. 322 verstärkt und durch, einen Gleichrichter 331 bzw. 332 gleichgerichtet. Die Ausgangsspannung dieses Gleichrichters ist mit einer vorgegebenen Spannung in Reihe geschaltet, die an dem Widerstand 351 bzw. 352 eines Spannungsteilers 341, 351 bzw. 342, 352 abgenommen wird. Die jeweilige Summenspannung dient als Steuerspannung für eine Baugruppe 361 bzw. 362. Diese besteht im Beispiel aus einem Wechselspannungsgenerator, dessen Frequenz von der zugeführten Summenspannung abhängt. Es ist zweckmäßig, einen der Wechselspannungsgeneratoren, z. B-. Generator 361, so zu gestalten, daß dessen Frequenz proportional zu dessen Steuerspannung ist. Der Generator 361 speist ein Bandfilter 371. Die Frequenz des Generators 361 wird zweckmäßig im Tonfrequenzbereich gewählt.The voltage arising in the secondary coil 311 or 312 becomes amplified in an amplifier 321 or 322 and by a rectifier 331 or 332 rectified. The output voltage of this The rectifier is connected in series with a predetermined voltage, which is applied to the resistor 351 or 352 of a voltage divider 341, 351 or 342, 352 is removed. The respective total voltage serves as control voltage for a module 361 or 362. In the example, this consists of an alternating voltage generator, the frequency of which depends on the total voltage supplied. It is expediently, one of the alternating voltage generators, for. B-. generator 361, so that its frequency is proportional to its Control voltage is. The generator 361 feeds a band filter 371. The frequency of the generator 361 is expediently in the audio frequency range chosen.

Die von der Sekundärspule 312 gespeisten Baugruppen sind entsprechend den der Sekundärspule 311 nachgeschalteten Baugruppen aufgebaut. Hier ist jedoch der Proportionalitätsfaktor zwischen der Steuerspannung des Generators 362 und der von ihm abgegebenen Frequenz anders gewählt als bei dem Generator 361. Dies geschieht, damit die Frequenzen an den Ausgängen der Generatoren 361 und 362 in verschiedenen Bereichen liegen und somit über dasselbe Adernpaar zum Stellwerk übertragen werden können. Die beiden Bandfilter und 372 sind in ψ-Form aufgebaut und mit ihren Ausgängen und der Spule 12 des Übertragers 13 in Reihe geschaltet. Sie übertragen somit die Summe der an ihren Ausgängen entstehenden Spannungen über das Adernpaar 9 zum Stellwerk. Hier werden die beiden Spannungen an der Sekundärwicklung 7 des Übertragers 8 von der Leitung abgenomnen und den ebenfalls in ίΤ-Foria aufgebauten Band filtern 381 und zugeführt. Es erscheint somit an den Ausgangsklemmen des Filters' 3f?1The assemblies fed by the secondary coil 312 are constructed in accordance with the assemblies connected downstream of the secondary coil 311. Here, however, the proportionality factor between the control voltage of generator 362 and the frequency it emits is selected differently than for generator 361. This is done so that the frequencies at the outputs of generators 361 and 362 are in different ranges and thus via the same pair of wires to the signal box can be transferred. The two band filters 372 and 372 are constructed in ψ shape and connected in series with their outputs and the coil 12 of the transformer 13. They thus transmit the sum of the voltages generated at their outputs via the pair of wires 9 to the signal box. Here the two voltages on the secondary winding 7 of the transformer 8 are removed from the line and the band, which is also constructed in ίΤ-Foria, is filtered 381 and fed. It thus appears at the output terminals of the filter '3f? 1

1088 14/037?1088 14/037?

PA 9/414/745 -. 9 -PA 9/414/745 -. 9 -

immer dann eine Signalspannung, wenn die Frequenz des Generators im Durchlaßbereich der Filter 371» 381 liegt. Entsprechendes gilt für die Ausgangsklemmen des Bandfilters 382. Mit dem Kondensator ist der Eingang des Reglers 15 für die tonfrequenten Wechselströme, die dem Stellwerk zugeführt werden, überbrückt. In entsprechender Weise überbrückt der Kondensator 21 die Spannungsquelle 4 für diese Wechselströme. Mit entsprechend aufgebauten Filtern in T-Form läßt sich auch eine Parallelschaltung der beiden Kanäle ausführen*a signal voltage whenever the frequency of the generator is in the pass band of the filters 371 »381. The same applies to the output terminals of the band filter 382. With the capacitor is the input of the controller 15 for the audio-frequency alternating currents, which are fed to the signal box, bridged. In a corresponding manner, the capacitor 21 bridges the voltage source 4 for these alternating currents. With appropriately constructed T-shaped filters, the two channels can also be connected in parallel *

Der Wechselspannungsgenerator, dessen Frequenz von der angelegten Steuerspannung abhängig ist, kann zum Beispiel aus einem Sperrschwinger bestehen,der im Sättigungsbereich seines Übertragers betrieben wird< Die Impulse, die ein derartiger Sperrschwinger liefert, werden mit einer Frequenz erzeugt, die der angelegten Spannung annähernd proportional ist. Man kann mit diesen Impulsen einen bistabilen Multivibrator steuern _t an dem die gewünschte Wechselspannung abgenommen werden kann.The alternating voltage generator, the frequency of which depends on the applied control voltage, can, for example, consist of a blocking oscillator that is operated in the saturation range of its transformer . One can use these pulses to control a bistable multivibrator _t at which the desired AC voltage can be removed.

Als besonders zweckmäßig hat sich eine andere Schaltung erwiesen, die mit einem astabilen Multivibrator arbeitet. Den beiden Kondensatoren dieses astabilen Multivibrators ist je ein Transistor zugeordnet, der durch einen Widerstand im Emitterzweig stark gegengekoppelt ist. Ein derartiger Transistor hat die Eigenschaft, daß sein Kollektoretrom der angelegten Baslsapannung annähernd proportional ist. Die beider] .'.Basen der Transistoren sind nun an eine gemeinsame Eingangsklemme geführt, und die Tranaistoren eind fo geschattet, daß die Kondeiiae toren dea astabilen" .Multivibrators" Über Ae einen der beiden TrfmylBtoren entladen w<*rdan.Another circuit has proven to be particularly useful, which works with an astable multivibrator. The two capacitors of this astable multivibrator are each a transistor assigned, which is strongly fed back by a resistor in the emitter branch. Such a transistor has the property that its collector tome approximates the applied basal voltage is proportional. The two bases of the transistors are now on a common input terminal, and the tranaistors ein fo shaded that the conduction gates dea astable ".Multivibrators" Unload one of the two main gates via Ae.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

PA 9/414/745 - 10 ~PA 9/414/745 - 10 ~

Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer derartigen Schaltung. Die mit + und - bezeichneten Leitungen sind durch in Pig. 1 nicht dargestellte Verbindungen an den Ausgang des Reglers 15 geführt. An die Klemmen 24, 25 wird die Steuerspannung gelegt, an den Klemmen 26, 27 kann eine Wechselspannung der gewünschten Frequenz abgenommen werden. Der astabile Multivibrator besteht aus zwei Transistoren 28, 29, zwei Kondensatoren 40, 41 und den Kollektorwiderständen 42, 43 und 44, 45. An den Mitten der Spannungsteiler _t die aus den Kollektorwiderstand en 42, 43 und 44, 45 gebildet werden, wird die gewünschte SpannungSamplitude abgenommen und einem Übertrager 46 zugeführt, der zur Anpassung des Multivibrators an eines der nachgeordneten Bandfilter 371 oder 372 dient.Fig. 2 shows an example of such a circuit. The lines marked with + and - are through in Pig. 1 connections, not shown, to the output of the controller 15. The control voltage is applied to terminals 24, 25, and an alternating voltage of the desired frequency can be taken from terminals 26, 27. The astable multivibrator consisting of two transistors 28, 29, two capacitors 40, 41 and the collector resistors 42, 43 and 44, 45. At _t the centers of the voltage divider consisting of the collector resistor s 42, 43 and 44, 45 are formed, the The desired voltage amplitude is taken off and fed to a transformer 46, which is used to adapt the multivibrator to one of the downstream band filters 371 or 372.

Geht der Transistor 28 vom gesperrten in den leitenden Zustand über, so ist der Kondensator 41 voll aufgeladen. Seine linke Belegung nimmt in diesem Augenblick das Potential der Minusleitung an, während seine rechte Belegung ein Potential annimmt, das um die Spannung zwischen der Plus- und Minusleitung niedriger ist als das Potential der linken Belegung. Dadurch wird der Transistor gesperrt. Der Tranaistor 48, der mit dem Widerstand 50 stark gegengekoppelt ist, führt einen Strom, der zur Steuerspannung an den Klemmen 24, 25 proportional ist. Dieser Strom entlädt den Kondensator 41. Wenn das Potential auf der rechten Belegung des Kondensators 41 weit genug angestiegen ist, so geht der Translator ."9 vom gesperrten in den leitenden .Zustand über, und die beiden Hälften der Multi vibratnrachal. tung vert--.ms.chen nun ihre Rollen. Die Aufladung der Kondenaator-en 4Q, 41 koinmt nur über JLe KoI lektorwider:) tnntltt der Tranata türen 'M, :^>l\ zuatnmie undIf the transistor 28 changes from the blocked to the conductive state, the capacitor 41 is fully charged. Its left assignment assumes the potential of the negative line at this moment, while its right assignment assumes a potential that is lower than the potential of the left assignment by the voltage between the plus and minus lines. This blocks the transistor. The transistor 48, which is strongly fed back with the resistor 50, carries a current which is proportional to the control voltage at the terminals 24, 25. This current discharges the capacitor 41. When the potential on the right-hand assignment of the capacitor 41 has risen sufficiently, the translator. "9 changes from the blocked to the conductive state, and the two halves of the multi-vibrator downward switch are turned over. .ms.chen their roles. The charging of the capacitors 4Q, 41 comes only through JLe KoI lektorwider :) tnntltt the Tranata doors ' M,: ^{> l} \ zuatnmie and

147 0312 BAD ORJQlNAL ■■147 0312 BAD ORJQlNAL ■■

PA 9/414/745 - .1T -PA 9/414/745 - .1T -

vollzieht sich wesentlich schneller als ihre Entladung. Die Frequenz, mit der derastabile Multivibrator schwingt, ist durch die Endladezeit der Kondensatoren bestimmt und diese ist umgekehrt proportional zur Steuerspannung an den Klemmen 24, 25. Mithin kann an -den Ausgangsklemmen 26, 27 eine Wechselspannung mit einer Frequenz abgenommen werden, die der Steuerspannung an den Klemmen 24, ■■ 25 proportional ist.takes place much faster than its discharge. the The frequency with which the stable multivibrator oscillates is through determines the discharge time of the capacitors and this is reversed proportional to the control voltage at terminals 24, 25. So can be connected to the output terminals 26, 27 an AC voltage with a Frequency can be taken from the control voltage at terminals 24, ■■ 25 is proportional.

Der Yorteil dieser Schaltung (Fig. 2) besteht vor allem darin, daß sie mit einer sehr geringen Eingangsleistung auskommt. Das ist wesentlich, weil die Leistung der gesamten Schaltungsanordnung über das Adernpaar 9 von einem unter Umständen weit entfernten Ort zugeführt werden muß, und weil die zur Ansteuerung des astabilen Multivibrators benötigte leistung über die Verstärker 521 zugeführt wird und um so höher sein muß, je kleiner der Eingangswiderstand der Baugruppen 361 und 362 ist. The main part of this circuit (Fig. 2) is that it gets by with a very low input power. This is essential because of the performance of the entire circuit arrangement via the pair of wires 9 from a possibly distant location must be supplied, and because the control of the astable Multivibrators required power supplied via amplifier 521 the lower the input resistance of the modules 361 and 362, the higher it must be.

Die Funktion der gesamten Anlage soll nun anhand des Schaubildes Fig. 3 näher erläutert werden. Auf der Ordinate ist die Steuerspannung U aufgetragen, die den Generatoren 361, 362 zugeführt wird, auf der Abszisse die von diesen Generatoren abgegebene Frequenz f. Die Linie 61 stellt den Zusammenhang beider Größen für den Generator 361, die Linie 62 für den Generator 362 dar. Der Durchlaßbereich des Bandfilters 3,71 reicht von der Frequenz; f.. bis zur Frequenz ί*_1ο> der Durchlaßbereich des Bandfilters 372 von der Frequenz f„ bis zur Frequenz f_o. An den Eingängen der Generatoren 361, 362 liegt die_; Vorspannung U„, die von-./den Widerständen 351» 35^ abgegriffen wird. Bei freiem Gleis entstellt in den I'ekundärspulen 3¹1 und 312 der .beiden Gleisge: äte eine Spannung,- dieThe function of the entire system will now be explained in more detail with reference to the diagram in FIG. 3. The ordinate shows the control voltage U, which is fed to the generators 361, 362, and the abscissa the frequency f output by these generators. The line 61 shows the relationship between the two variables for the generator 361, the line 62 for the generator 362 The pass band of the band filter 3.71 ranges from the frequency; f .. up to the frequency ί * _1ο > the passband of the band filter 372 from the frequency f "to the frequency f _o . At the inputs of the generators 361, 362 is the _; Bias voltage U ", which is tapped from- / the resistors 351» 35 ^. When the track is free, ^{a tension is distorted in the secondary coils 3 1} 1 and 312 of the two tracks

108814/0372 bad oetGSMAL108814/0372 bad oetGSMAL

^: ■ ■:.■' . ^: ■ ■:. ■ '. -12--12-

zur Folge hat, daß die Ausgangsspannungen der Gleichrichter 331» den Wert TJ , annehmen. Demnach liegt an den Eingängen der Generatoren 361, 362 die Summenspannung U_y + ü ,, die durch die horizontale Linie 53 in Fig. 3 dargestellt ist. Der Generator 361 liefert dabei die Frequenz f_1m» der Generator 362 die Frequenz f^m' ^D*^ese Frequenzen sind bei freiem Gleis und der Solleinstellung aller elektrischen Größen an den Ausgängen der Filter 381 und 382 im Stellwerk ständig vorhanden. Wird nun das Gieisgerät von einer Achse befahren, so entsteht entsprechend dem Durchlauf des Rades in den Sekundärspulen 311 und 312 nacheinander eine Spannungserhöhung, die zur Folge hat, daß die Ausgangsspannung an den Gleichrichtern und 332 nacheinander auf Werte ansteigt, die größer sind als der Grenzwert U-. Die Grenzspannung U + U- an den Eingängen der Generatoren 361 und 362, die demnach bei der Betätigung des Gleisgerätes überschritten wird, ist in Fig. 3 durch die horizontale Linie 54 dargestellt.has the consequence that the output voltages of the rectifiers 331 »assume the value TJ. _{Accordingly, the sum voltage U y} + u ,, which is represented by the horizontal line 53 in FIG. 3, is present at the inputs of the generators 361, 362. The generator 361 supplies the frequency f _1m »the generator 362 the frequency f ^ m ' ^D * ^these frequencies are constantly available when the track is free and all electrical quantities are set at the outputs of the filters 381 and 382 in the signal box. If the casting device is now driven on by an axle, a voltage increase occurs in succession according to the passage of the wheel in the secondary coils 311 and 312, which has the consequence that the output voltage at the rectifiers 332 and 332 successively increases to values that are greater than the limit value U-. The limit voltage U + U- at the inputs of the generators 361 and 362, which is accordingly exceeded when the track device is operated, is shown in FIG. 3 by the horizontal line 54.

Es ist zu erkennen,, daß die Frequenzen.der Generatoren 361, 362 hierbei Werte annehmen, die oberhalb der Durchlaßbereiche der Bandfilter 371 und 372 liegen. Das hat zur Folge, daß das Ausgangssignal an den Filtern "381 und 382 im Stellwerk wegfällt, solange das zugeordnete Gleisgerät befahren ist. Der Ausfall dieser Spannungen wird für die Achszählung ausgenutzt.It can be seen that the frequencies of the generators 361, 362 here Assume values which are above the pass ranges of the band filters 371 and 372. As a result, the output signal at the filters "381 and 382 in the signal box is omitted as long as the assigned track device has been driven on. The failure of these tensions is used for axle counting.

Manche Störungsquellen an Eisenbahnfahrzeugen, z. B-. die eingeschaltete Magnetschienenbremse, können auch eine Erniedrigung der Spannungen in den Sekundärspulen 311 und 312 hervorrufen, Die niedrigste Spannung-an den Ausgängen der Gleichrichter 331 und 3.52, die hierbei nicht unterschritten wird, möge den Wert U ... haben. Demnach sinkt bei der Beeinflussung durch einen derartigen StörerSome sources of interference on railway vehicles, e.g. B-. the switched on Magnetic rail brakes can also cause the voltages in the secondary coils 311 and 312 to decrease lowest voltage at the outputs of rectifiers 331 and 3.52, which is not undershot here, may have the value U .... Accordingly, the influence of such an interferer decreases

1098Ί 4 /03 7 2 -13-1098Ί 4/03 7 2 -13-

BADBATH

PA 9/4H/745 - 13 -PA 9 / 4H / 745 - 13 -

die Gesamtspannung am Generatoreingang nicht Unter den Wert IT ^ + U , der in Pig. 3 durch die horizontale Linie 51 dargestellt wird. Es ist zu erkennen, daß bei einer derartigen Beeinflussung die Frequenz f^_n am Ausgang des Generators 361 nicht unterschritten wird. Demnach wird auch am Ausgang des Filters 381 im Stellwerk immer noch ein Ausgangesignal vorhanden sein.the total voltage at the generator input does not fall below the value IT ^ + U, which is in Pig. 3 is represented by the horizontal line 51. It can be seen that with such an influence the frequency f ^ _n at the output of the generator 361 is not undershot. Accordingly, an output signal will still be present at the output of the filter 381 in the interlocking.

Das Filter. 382 gibt bei der angenommenen Beeinflussung unter Umständen aber kein Ausgangssignal, da die Verlänge-rung der Linie 51 die Linie 62 in einem Punkt schneidet, der unterhalb der Frequenz f₂ liegt. Da eine Zählung aber nur bewirkt werden kann, wenn die Ausgangssignale der beiden Filter 381 und 382 nacheinander verschwinden, ist die Forderung, daß Magnetschienenbremsen keine Achszählimpulse auslösen dürfen, erfüllt.The filter. Under certain circumstances, however, 382 does not give an output signal with the assumed influencing, since the extension of the line 51 intersects the line 62 at a point which is below the frequency f ₂ . Since counting can only be effected if the output signals of the two filters 381 and 382 disappear one after the other, the requirement that magnetic rail brakes must not trigger any axle counting pulses is met.

Die Wahl der Frequenzgrenzen derart, daß das Verhältnis zwischen fp_u und f_? wesentlich größer gewählt wird als zwischen f_1u und f.., ermöglicht es* unerwünschte Lageänderungen des Gleisgerätes sofort zu erkennen. Sollte sich zum Beispiel die Befestigungseinrichtung der Gleisgeräte lockern oder brechen, so senken sich dadurch die Spulen relativ zur Schienen Oberkante. Dies hat eine Erniedrigung der Spannung in den Sekundärspulen 311 und 312 zur Folge. Der an die Spule 312 angeschlossene Kanal spricht aber schon auf eine geringfügige Senkung der Spannung an, weil die Grenzfrequenz f«.' nahe bei der Frequenz f« gewählt worden ist. Es bleibt dann das Ausgangs*-, nign-il «in Filter 382 im Stellwerk fort. Dabei kann der Gleisabschnitt nicht frei gemeldet werden, 30 daß sich, die angenommene Lockerung des GIi;iterates sofort bemerkbar macht. Auf dieae Welse können die beiden einander scheinbar widersprechenden Forderungen nach Unempfindlichkeit der Einrichtung gegen externe Störungequellen undThe choice of the frequency limits in such a way that the relationship between fp _u and f _? is chosen to be much larger than between f _1u and f .., it enables * to recognize undesired changes in position of the track device immediately. If, for example, the fastening device of the track equipment should loosen or break, this will lower the coils relative to the upper edge of the rails. This results in a lowering of the voltage in the secondary coils 311 and 312. However, the channel connected to coil 312 already responds to a slight decrease in voltage because the cut-off frequency f «. ' has been chosen close to the frequency f «. The output * - "nign-il" remains in filter 382 in the signal box. The track section cannot be reported as free, 30 that the assumed loosening of the GIi; iterate is immediately noticeable. The two apparently contradicting demands for insensitivity of the device to external sources of disturbance and

4/'ft3?2 ' BAD ORIGINAL "H-4 / 'ft3? 2' BAD ORIGINAL "H-

PA 9/414/7+5 -H - 1805427PA 9/414/7 + 5 -H - 1805427

einer möglichst großen Empfindlichkeit auf Lageänderungen entsprechen Je nach den vorliegenden betrieblichen Verhältnissen könnte es auch zweckmäßig sein, das Verhältnis der unteren oder oberen Frequenzgrenze zu den Mittenfrequenzen f. und fp_ anders als oben beschrieben zu wählen.correspond to the greatest possible sensitivity to changes in position Depending on the prevailing operational conditions, it could It may also be expedient to change the ratio of the lower or upper frequency limit to the center frequencies f. and fp_ differently than above described to choose.

Da die astabilen Multivibratoren in den Generatoren 361 und 362 im beträchtlichen Maße Oberwellen erzeugen, muß der Durchlaßbereich des filters für die höhere Frequenz so gewählt werden, daß Oberwellen des Generators der tieferen Frequenz nicht in diesen Durchlaßbereich fallen. Das ist aber durch entsprechende Wahl des Proportionalitätsfaktors zwischen Steuerspannung und Ausgangsfrequenz an den Generatoren ohne weiteres erreichbar.Since the astable multivibrators in generators 361 and 362 in the produce considerable harmonics, the passband of the filter for the higher frequency can be chosen so that harmonics of the generator of the lower frequency does not fall into this pass band fall. But that is through the appropriate choice of the proportionality factor between the control voltage and the output frequency at the generators can be easily achieved.

Statt der Wahl-unterschiedlicher Proportionalitätsfaktoren können auch die Spannungen, die an den Widerständen 351 und 352 abgegriffen werden, verschieden groß gewählt werden.Instead of choosing different proportionality factors you can also the voltages tapped at resistors 351 and 352 can be chosen in different sizes.

Die Anwendbarkeit des Erfindungsgedankens ist nicht auf Achszählanlagen beschränkt, sondern im Eisenbahnsignalwesen überall dort möglich, wo das Erreichen eines Grenzwertes an einem fernem Ort gemeldet werden soll und dabei sicherungstechnische Forderungen erfüllt werden müssen. Es ist dann ein besonderer Vorteil für die Anwendung der Erfindung, daß die Meldungen der verschiedenen Grenzwerte über nur zwei Adern übertragen werden können. Voraussetzung für die Anwendung der Erfindung iat es allerdings, daß sich die physikalischen Größen, deren Grenzwert gemeldet werden soll, in eine elektrische Dparmuiig umsetzen lassen.The applicability of the inventive concept is not to axle counting systems limited, but possible in railway signaling wherever a limit value is reached at a remote location should be reported and security requirements must be met. It is then of particular benefit to them Application of the invention that the messages of the various limit values can be transmitted over only two wires. pre-condition for the application of the invention it is, however, that the physical quantities, the limit value of which is to be reported, into a have electrical Dparmuiig implemented.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT - 15 PA 9/4 H / 745

Pa t β nt a η s ρ r ü eh. E:

ί 1. Posture arrangement for generating and transmitting axle counting pulses in axle counting systems with track devices, their output voltage is changed by the wheels of the axes to be counted, characterized by the use * of an alternating voltage generator (361), its frequency through a control voltage supplied to the generator can be changed, the size of which depends on the output voltage of the track device (301/311) and through the use of an alternating voltage generator (361) downstream filter (37t) for the frequency of the alternating voltage generator (361) when the Track device has a restricted area.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that a predetermined voltage is added to the output voltage of the track device (301/311) and the total voltage is used as the control voltage of the alternating voltage generator (361).

3. Circuit arrangement according to claim 1 and / or. 2, characterized in that for the alternating voltage generator (361) a proportional dependence of the frequency on de ¹ - control saving is provided .. -

1098 14/037 2 / BADOBiGlNAL

documents

PA 9/414/745 - 16 -

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that that the alternating voltage generator (361) consists of a known aesthetic multivibrator with two capacitors (40, 41), in their discharge circuit one each through an emitter resistor (49, 50) strongly negative feedback transistor (47, 48) is connected, the base electrodes of these transistors (471 48) to a common Input terminal (25) to which the control voltage is laid (Pig. 2).

"5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4 for Axle counting systems in which counting in different directions is effected by two track devices, one behind the other in the direction of travel are arranged so that their effective areas partially overlap, characterized in that each track device (301/311, 302/312) an alternating voltage generator (361, 362) is assigned, the frequency of which depends on the control voltage that the frequencies the two AC voltage generators are in separate, non-overlapping areas, and that for forwarding the two Frequencies after an evaluation device a common line is provided (Fig. 1).

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that that, for the two alternating voltage generators (361, 362) different proportional dependencies of the frequency on the control voltage are provided. ·

109814/0372

1BQ5427

PA 9/414/745 _ - Ί7 - \ ;; V ^ / ν ■ ", V

7. Circuit arrangement according to claim 5 or β, characterized * that in one of the two filters which are connected downstream of the alternating voltage generators of the two track devices * the ratio of at least one of the heia & n (rt & nzfTuq ^ enzeii & bb 3m ^ ahl & Q ·· - areas to the generator torf requenjs> the Isei not ^ tfttigtea track device and with setpoint-all ^ electcEi @ Jßhei * sizes viw: ha ^ den ist ^ from the ratio of the corresponding frequencies of the other filter deviates (Fig. 3) y

8. Circuit arrangement after a del? Claims 5 to T, characterized characterized that the two track devices »to a constructive Unit united, jointly attached to a running rail (t7) are"