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Einrichtung zur Weg- und Geschwindigkeitsmessung auf
Eisenbahnfahrzeugen mit Zugbeeinflussungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Weg- und Geschwindigkeitsmessung auf Eisenbahnfahr- zeugen mit Zugbeeinflussungsanlagen, in der ein mit einem Fahrzeugrad gekuppelter Teil die von einem
Schwingungsgenerator einer Auswerteeinrichtung zugeführten elektrischen Signale mit einer der Raddreh- zahl proportionalen Frequenz verändert.
Es ist bekannt, derartige Messungen auf Fahrzeugen dadurch zu ermöglichen, dass im wesentlichen mechanische Übertragungsmittel zwischen einem Fahrzeugrad und einer Auswerteeinrichtung vorgesehen sind. Diese mechanischen Übertragungsmittel unterliegen jedoch einem bedeutenden Verschleiss.
Es ist ferner bekannt, zur Messung der Drehzahl einer Welle einen mitrotierenden permanenten Magneten anzubringen und von in einer zugeordneten Spule induzierten elektrischen Signalen Impulse abzuleiten, die eine Zählanordnung speisen. Hiebei ist jedoch die in der Spule induzierte Spannung proportional der Wellendrehzahl. Das bedeutet, dass bei geringen Drehzahlen nur geringe Spannungen entstehen. Hiedurch besteht die Gefahr, dass nicht alle Impulse gezählt werden, was zu fehlerhaften Wegmessungen führen kann.
In einer bekannten Einrichtung werden zur genauen Streckenmessung für die Übertragung der Fahrzeugradbewegung nach einer Auswerteeinrichtung andere elektrische Mittel benutzt. Hiebei ist mit dem als Messrad dienenden Rade des Fahrzeuges ein elektronischer Impulsgeber gekuppelt, der von einem elektrischen Schwingungsgenerator beaufschlagt ist. Ausserdem ist an den Impulsgeber ein elektrischer Impulszähler angeschlossen, der nach Abzählung einer der vorgegebenen Wegstrecke entsprechenden Impulszahl die gewünschten Vorgänge auslöst. Der elektronische Impulsgeber besteht aus einer Wechselstrombrücke, von der ein Zweig aus einer mit dem Messrad gekoppelten, veränderlichen Induktivität besteht.
Diese Einrichtung hat den Nachteil, dass Störungen des Schwingungsgenerators und/oder des Impulsgebers nicht angezeigt werden und dabei der gleiche Zustand besteht wie bei stillstehendem Fahrzeug, d. h. es werden keine Impulse abgegeben. Da die Einrichtung direkt auf das Auslösen von Zugsicherungseinrichtungen einwirkt und diese Störungen nicht angezeigt werden, können erhebliche Gefahrenmoment entstehen. Ausserdem ist es nicht möglich, mit dieser Einrichtung laufend die Fahrzeuggeschwindigkeit anzuzeigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und durch das kontaktlose Umformen der Raddrehzahl eine konstante Wechselspannung mit einer der Raddrehzahl proportionalen Frequenz zu erzeugen, wobei die Einrichtung ständig, also auch bei Stillstand des Fahrzeuges, überwachbar ist. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der mit dem Fahrzeugrad gekoppelte Teil durch induktive oder kapazitive Beeinflussung die Frequenz des Generatorschwingkreises bei jederRadumdrehung innerhalb vorgegebener Grenzen verändert, und dass zum Steuern der Auswerteeinrichtung als Demodulator für frequenzmodulierte Schwingungen ein Ratiodetektor vorgesehen ist, der eine Wechselspannung mit konstanter Amplitude und der Raddrehzahl proportionaler Frequenz für das Wegmessgerät bzw.
Geschwindigkeitsmessgerät sowie zusätzlich eine von der Frequenzmodulation unabhängigekonstanteRichtspannung
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zum Steuern eines das Schwingen des Generators überwachenden Gerätes abgibt.
Der Gegenstand der Erfindung und weitere Erfindungsmerkmale sind nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, u. zw. zeigen Fig. l eine Einrichtung zur Weg-und Geschwindigkeitsmessung, bei der durch einen sich drehenden Teil frequenzmodulierte Schwingungen erzeugt werden, die einen Demodulator speisen und Fig. 2 den Wechselspannungsverlauf am Ausgang des Demodulators in Abhängigkeit von der Generatorfrequenz.
Bei der in Fig. l dargestellten Schaltungsanordnung speist ein Transistorgenerator einen Generatorschwingkreis mit der Wicklung L und dem Kondensator C. Die Wicklung L sowie eine Rückkopplungswicklung R und eine die Auswerteeinrichtung speisende Wicklung E sind auf einem Kern K angebracht, dessen magnetischer Kreis durch die ferromagnetischen Teile Kl und K2 ver- ändert wird, die auf einer mit dem nicht dargestellten Fahrzeugrad gekuppelten Welle W sitzen. Hiedurch ändert sich beim Drehen der Welle W die Frequenz des Generators. Bei der dargestellten Lage des ferromagnetischen Teiles Kl im Luftspalt des Kernes K schwingt der Generator mit der Frequenz fl und bei nicht geschlossenem magnetischen Kreis, nämlich nach einer Drehung der Welle W um 900, wird eine Frequenz f2 erzeugt. Zwischen diesen beiden vorgegebenen Frequenzen liegt die Mittenfrequenz f0.
Mit'dieser Frequenz schwingt der Generator bei einer Mittelstellung des ferromagnetischen Teiles Kl bzw. K2.
Wenn die Welle. W durch das Fahrzeugrad in Drehungen versetzt wird, gibt der Schwingunggenerator über die Wicklung E eine in der Frequenz modulierte Wechselspannung an einen Demodulator D für frequenzmodulierte Schwingungen ab. Bei stillstehendem Rad hat diese abgegebene Wechsel- spannung je nach Lage des ferromagnetischen Teiles Kl bzw. K2 eine Frequenz zwischen f1 und f2. Als Demodulator ist ein Ratiodetektor vorgesehen, der über die Klemmen Xl und X2 eine Wech- selspannung Ua. mit konstanter Amplitude und der Raddrehzahl proportionaler Frequenz und zusätzlich über die Klemmen X3 und X4 eine von der Frequenzmodulation unabhängige, konstante Richtspannung Uo abgibt. Diese beiden Ausgangsspannungen des Ratiodetektors speisen in der Auswerteeinrichtung die verschiedensten Geräte.
An die Klemmen X3 und X4 des Ratiodetektors ist ein Gleichspannungsüberwacher G angeschlossen, der das Schwingen des Generators überwacht. Hiedurch ist es möglich, das Schwingen des Generators auch während des Stillstandes des Fahrzeuges, also bei nicht frequenzmodulierten Generatorschwingungen, zu kontrollieren. Als Geschwindigkeitsanzeiger dient ein Frequenzmesser F, welcher über die Klemmen XI und X2 mit der Wechselspannung Ua gespeist wird.
Der Frequenzmesser kann ein Zähler sein, der bei jeder Halbwelle der Wechselspannung einen Zählschritt macht und dessen innerhalb einer vorgegebenen Zeit erreichte Zählstellung als Mass für die Geschwindigkeit gilt.
EMI2.1
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zugeordnete Schieberegister abgibt, so fehlen dessen Rückstellimpulse, nämlich diejenigen des nicht mehr ansprechenden Triggers. Dann wird die durch Einstellen der ersten Stufe eingespeicherte Information von der ersten Stufe dieses Schieberegisters an dessen zweite Stufe weitergegeben. Diese zweite Stufe betätigt dann den Melder M.
Anstatt der von den Triggern abgegebenen Impulse kann auch die Amplitude der den Triggern zuge- führten Wechselspannung Ua überwacht werden. Hiezu wird an die Klemmen XI und X2 ein Über- wachungsrelais V über zwei Zenerdioden Zl und Z2 angeschlossen, deren Zenerspannung ent- sprechend dem zu überwachenden Grenzwert Ua3 bzw. Ua4 der Wechselspannungsamplitude gewählt ist. Beim Überschreiten dieser Grenzwerte spricht das Überwachungsrelais V an und meldet die
Störung.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei- spielsweise kann die Frequenz des Generatorschwingkreises auch durch eine entsprechende Beeinflussung des Schwingkreiskondensators C proportional der Raddrehzahl geändert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Weg-und Geschwindigkeitsmessung auf Eisenbahnfahrzeugen mit Zugbeeinflussungsanlagen, in der ein mit einem Fahrzeugrad gekuppelter Teil die von einem Schwingungsgenerator einer Auswerteeinrichtung zugeführten elektrischen Signale mit einer der Raddrehzahl proportionalen Frequenz verändert, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Fahrzeugrad, gekuppelte Teil (Kl bzw.
K2) durch induktive oder kapazitive Beeinflussung die Frequenz des Generatorschwingkreises (L, C) bei jeder Radumdrehung innerhalb vorgegebener Grenzen (fl und f2) verändert, und dass zum Steuern der Auswerteeinrichtung als Demodulator für frequenzmodulierte Schwingungen ein Ratiodetektor (D) vorgesehen ist, der eine Wechselspannung (Ua) mit konstanter Amplitude und der Raddrehzahl proportionaler Frequenz für das Wegmessgerät (J) bzw. Geschwindigkeitsmessgerät (F) sowie zusätzlich eine von der Frequenzmodulation unabhängige konstante Richtspannung (Uo) zum Steuern eines das Schwingen des Generators überwachenden Gerätes (G) abgibt.