Schienenkontakteinrichtung. Man ist schon lange bestrebt, die Zug- sicherung in Ergänzung des bisher üblichen Blocksystems selbsttätig mittels Schienen kontakteinrichtungen durchzuführen, durch die das vom Zug befahrene Gleis oder fest gelegte Fahrstrassen erst freigegeben werden, wenn sämtliche in das Gleis oder die Fahr strasse eingefahrenen Achsen dieselben auch wieder verlassen haben. Die Schienenkon takte beruhen allgemein auf dem Gedanken, durch eine an der Kontakteinrichtung vorbei fahrende Achse einen Impuls zu erzeugen.
Zur Erzeugung dieser Stromimpulse hat man breits die mannigfaltigsten Einrichtungen in Vorschlag gebracht.
Die einfachste Anordnung bestand in un ter oder neben den Schienen angeordneten mechanischen Kontakten, die durch die über sie hinwegfahrenden Räder betätigt werden. Diese Kontakte waren jedoch für schnell fahrende Züge nicht geeignet, da sie zu träge waren; überdies froren sie auch leicht fest.
Es wurden auch Quecksilberkontakte verwendet; jedoch sind diese ebenfalls sehr träge, so dass sie für den vorliegenden Zweck nicht in Betracht kommen. Eine weitere Aus führung geht dahin, zwei aneinanderstossende Schienenstücke voneinander und vom Erd boden zu isolieren und zwischen ihnen durch die über den Schienenstoss fahrenden Räder den Kontakt herstellen zu lassen.
Auch diese Ausführung ist für Achsenzählung un brauchbar, da der Schienenstoss leicht durch herabfallende Kohleteilchen oder andere lei tende Körper überbrückt werden kann.
Eine andere Gruppe der Vorschläge zur Erzeugung der Stromimpulse hatte die Er zeugung eines Induktionsstromes durch die ein Magnetfeld durchfahrenden Räder zum Gegenstand. Es gibt dafür zwei Möglich keiten, und ,zwar entweder die Verwendung eines konstanten Magnetfeldes oder eines Wechselfeldes.
Die erste hat den Nachteil, dass ein, zufällig im Magnetfeld stehenblei- bendes Rad sowohl beim Einfahren als auch beim Ausfahren einen Impuls erzeugt, der Kontakt also doppelt betätigt wird; überdies müsste das Feld sehr stark sein, um auf langsam durchfahrende Räder zu reagieren, wodurch wiederum bei schneller Fahrt die Relais gefährdet werden.
Die zweite Mög lichkeit ist wieder mit dem Nachteil behaf tet, dass die Stromversorgung der Strecken magnete sehr schwierig ist, so dass solche Vorrichtungen nur innerhalb von Bahnhöfen verwendet werden können; überdies müsste bei schnellfahrenden Zügen ein Wechsel strom von mehr als 50 Perioden/Sek. ver sendet werden, da bei einem beispielsweise mit 100 km/Std. fahrenden Zug jeder Impuls nur etwa 1/125 Sek. dauert.
Schliesslich sind auch bereits -Schienen kontakteinrichtungen bekannt geworden, bei welchen die Stromimpulse unmittelbar durch die unter den Achsendruck erfolgen-de Durch- biegung der Schiene ausgelöst werden, indem hierdurch die Grösse eines mit der Schiene verbundenen Widerstandes verändert wurde. Einer der diesbezüglichen Vorschläge ging dahin,
den einen der gegeneinander beweg lichen Regulierteile des Widerstandes an der Schiene selbst und den andern beweg liehen Regulierteil desselben mit dem Erd boden zu verbinden. Diese Anordnung ist je doch unzuverlässig,
weil infolge der sich mit der Zeit einstellenden Änderung der Lage des Geleises. in bezug auf den Bahnkörper eine bestimmte Relativlage der Schiene zum Erdboden auf die Dauer nicht vorhanden ist. Zur Vermeidung dieses bereits früher erkannten Nachteils wurde vorgeschlagen, mittels eines verwickelten Hebelsystems beide beweglichen Regulierteile -des verän derlichen Widerstandes durch die Schienen durchbiegung zu beeinflussen, den einen mehr, den andern weniger.
Durch das hierzu erforderliche Hebelsystem in Verbindung mit dem in dieses eingeschalteten grossen Reibungswiderstand erhält die ganze Ein richtung aber ein so hohes Mass an Trägheit, dass es zur Erzeugung sehr schnell aufeiuan- derfolgender Stromimpulse, wie sie zur Achsenzählung nötig sind, ganz ungeeignet wird.
Gemäss dem andern Vorschlag der oben genannten Art sollte der eine bewegliche Regulierteil eines Metallogydulwiderstandes an zwei auseinanderliegenden Punkten der Schiene und,der andere bewegliche Regulier teil desselben an einem zwischen diesen bei den Punkten gelegenen dritten Punkt der Schiene befestigt werden.
Eine derartige Anordnung kann jedoch infolge des äusserst geringen Masses der Schienendurchbiegung nur in Verbindung mit den erwähnten sehr empfindlichen Metallogydulwiderständen ver wendet werden; jedoch ist die Benutzung derartiger Widerstände wegen ihrer Unzu verlässigkeit und ihrer starken Beeinflussbar- keit durch die Witterung in dem eine über aus hohe Sicherheit erfordernden Bahn betrieb unzweckmässig.
Dazu kommt noch, dass die zur Erzielung :der bei Metallogydul- widerständen erforderlichen dauernden An pressung der beiden Widerstandsteile gegen einander notwendige, aus vielen Teilen be stehende Konstruktion ebenfalls eine ver hältnismässig hohe Trägheit besitzt, die sie für die Achsenzählung ungeeignet macht.
Die obengenannten Nachteile sind nun beim Erfindungsgegenstand dadurch vermie den, dass zur Änderung der Grösse des Wi derstandes die durch die Durchbiegung der Schiene bewirkte Längenänderung ,des Schie nenfusses herangezogen ist, wobei zwei bei der Verformung .der Schiene zueinander be wegte Regulierteile des Widerstandes an zwei voneinander entfernten Punkten des Schienenfusses befestigt sind, ,so dass die durch,
die beider Durchbiegung der Schiene sich ergebende Längenänderung des Schie- nenfusses hervorgerufene Bewegung dieser Regulierteile die Änderung der Grösse des Widerstandswertes des Widerstandes be wirkt.
In den Abbildungen ist ein Ausfüh- rungsbeispiel der Schienenkontakteinrich- tung gemäss der Erfindung schematisch dar gestellt. Abb. 1 zeigt die Schienenkontakteinrich- tung mit dem dazugehörigen Relais und Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform des veränderlichen Widerstandes und seiner Be festigung.
Der beispielsweise aus in das Gehäuse 6 eingeschlossenen einzelnen Graphitplatten 1 bestehende Widerstand 2 ist an der Unter seite der Schiene 14 mittels eines den einen Regulierteil darstellenden Tragarmes 3 und eines in diesem sitzenden Kontaktstabes 16 befestigt. In einiger Entfernung vom Arm 3 ist an der Unterseite der Schiene ein zweiter den andern Regulierteil darstellender Arm 4 vorgesehen, welcher einen Kontaktstab 5 trägt, dessen Spitze sich bei gerader Lage der Schiene gegen das oberste Graphitplätt- chen des Widerstandes legt.
Die Kontakt stäbe 5 und 16 sind von den Armen 3 und 4 durch Isolierhülsen 17, 18 isoliert. Der Kontakt 16 ist über eine Stromquelle 7 an den einen Pol der Erregerwicklung eines Elektromagnetes 8 angeschlossen, dessen an derer Pol mit dem Kontaktstab 5 verbunden ist. Die Erregerwicklung eines zweiten mit dem Magneten 8 gleichachsigen Magneten 9 ist unmittelbar an die Stromquelle ange schlossen und dient zur Erregung eines stän digen magnetischen Feldes. Die beiden Mag nete wirken in einander entgegengesetzter Weise auf den Anker 10 ein, welcher im Stromkreis des beispielsweise eine Achszähl- vorrichtung betätigenden Elektromagnetes liegt.
Sobald ein Zug die mit dem @Schienenkon- takt versehene Schiene befährt, wird die Schiene durch den Druck jedes einzelnen Rades 15 des Zuges durchgebogen. Infolge der dadurch bewirkten Längung des Schie nenfusses wird der Abstand zwischen den beiden Befestigungsmitteln 3 und 4 des Wi derstandes vergrössert, das heisst die beiden Regulierteile werden gegeneinander bewegt, und der durch die Kontaktstäbe 5 und 16 auf die Kohleplättchen 1 ausgeübte Druck wird etwas vermindert.
Hierdurch vergrö ssert sich der Widerstand im Erregerstrom kreis des Magnetes 8, so dass die Feder 11 den Anker 10 gegen den Kontakt 12 drücken und dadurch den Stromkreis des Magnetes 13 schliessen kann, so dass das Zählwerk einen Impuls erhält.
Dies wiederholt sich bei jedem Rad des Zuges, so dass also durch die Vorrichtung die Achsen des Zuges einwandfrei gezählt werden, und zwar völlig unabhängig von der Zuggeschwindigkeit.
Als Widerstand wird zweckmässig ein aus zwei oder mehreren miteinander in loser oder fester Berührung stehenden elektisch mehr oder weniger gut leitenden Teilen be stehender Körper verwendet, dessen einzelne Teile je nach der augenblicklichen Form der Schiene mehr oder minder stark gegeneinan der gepresst werden. Ein solcher Widerstand kann beispielsweise aus miteinander in Be rührung stehenden Kohle- oder Graphitplätt- chen oder -körnern bestehen, oder aus einem druckempfindlichen Körper, dessen Druck änderungen Strom oder Stromänderungen er zeugen.
Um eine Beschädigung des Widerstandes durch .einen allzuhohen Achsdruck, bezw. eine allzugrosse Verformung der Schiene zu Verhindern, kann man zwischen den Wider stand und die Schiene elastisch nachgiebige Puffer (Gummi, Feder, Luftkissen) einschal ten, die die Radstösse zwar dämpfen, aber jeden einzelnen Stoss auf .den Widerstand übertragen. Ebenso ist es zweckmässig, zur Ausschaltung des Einflusses der Wärme- dehnung zwischen den Widerstand und die Schiene ein diese Wärmedehnung kompen sierendes Organ einzuschalten.
Der aktive Widerstandsteil ,des Wider standes wird zweckmässig in ein wasserdich tes Gehäuse eingeschlossen, wobei man zwecks Vermeidung der Notwendigkeit der dichten Durchführung der Hebel durch die Gehäusewandung die Anordnung so treffen kann, dass die beiden beweglichen Teile des Widerstandes an je einer gegenüberliegen den Gehäusewandung befestigt sind und der Druck von aussen durch die Gehäusewandung auf .den aktiven Teil des Widerstandes über tragen wird.
Um den aktiven Teil des Wi- derstandes noch besser gegen äussere Ein flüsse zu schützen, kann das Gehäuse auch mit Ö1 gefüllt werden.
Rail contact device. Efforts have been made for a long time to supplement the previously common block system with automatic train protection by means of rail contact devices, through which the track on which the train is traveling or fixed routes are only released when all of the axes that have entered the track or route are also the same have left again. The Schienenkon contacts are generally based on the idea of generating a pulse by an axis moving past the contact device.
The most diverse devices have already been proposed for generating these current pulses.
The simplest arrangement consisted of mechanical contacts arranged under or next to the rails, which are operated by the wheels moving over them. However, these contacts were not suitable for fast moving trains because they were too sluggish; they also froze easily.
Mercury contacts were also used; however, these are also very sluggish so that they cannot be considered for the present purpose. Another implementation is to isolate two adjoining pieces of rail from each other and from the ground and to make contact between them through the wheels moving over the rail joint.
This version is also unusable for counting axes, since the rail joint can easily be bridged by falling coal particles or other lei tend bodies.
Another group of proposals for generating the current pulses had the generation of an induction current through the wheels passing through a magnetic field as an object. There are two ways of doing this, either using a constant magnetic field or an alternating field.
The first has the disadvantage that a wheel that accidentally stops in the magnetic field generates an impulse both when moving in and when moving out, so the contact is actuated twice; In addition, the field would have to be very strong in order to react to slowly passing wheels, which in turn endangers the relays when driving fast.
The second possibility is again with the disadvantage that the power supply to the track magnets is very difficult, so that such devices can only be used within train stations; In addition, an alternating current of more than 50 periods / sec would have to be used in fast-moving trains. be sent, because for example with 100 km / h. moving train, each pulse only lasts about 1/125 of a second
Finally, rail contact devices have also become known in which the current pulses are triggered directly by the deflection of the rail occurring under the axial pressure, by changing the size of a resistor connected to the rail. One of the proposals in this regard was
the one of the mutually movable regulating parts of the resistor on the rail itself and the other movable regulating part of the same to connect to the ground. However, this arrangement is unreliable,
because as a result of the change in the position of the track over time. In relation to the track body, a certain relative position of the rail to the ground is not present in the long run. To avoid this previously recognized disadvantage, it was proposed, by means of an intricate lever system, to influence both movable regulating parts -des variable resistance through deflection of the rails, one more, the other less.
Due to the lever system required for this in connection with the large frictional resistance switched on in this, the entire device receives such a high degree of inertia that it is completely unsuitable for generating very quickly successive current pulses, as are necessary for counting axes.
According to the other proposal of the type mentioned above, the one movable regulating part of a metallo-hydraulic resistor should be attached to two spaced points on the rail and the other movable regulating part of the same to a third point of the rail located between these at the points.
However, such an arrangement can only be used in conjunction with the aforementioned very sensitive Metallogydulwiderzüge ver due to the extremely small amount of rail deflection; However, the use of such resistors is inexpedient because of their unreliability and the fact that they can be influenced by the weather in a railway that requires a high level of safety.
In addition, the construction, which is made up of many parts and which is necessary for metallo-hydraulic resistors, has a relatively high degree of inertia, which makes it unsuitable for axis counting.
The above-mentioned disadvantages are now avoided in the subject matter of the invention in that the change in length of the rail base caused by the deflection of the rail is used to change the size of the resistance, with two regulating parts of the resistance moving towards one another during the deformation of the rail points of the rail foot at a distance from each other, so that the
the change in length of the rail foot resulting from the deflection of the rail, the movement of these regulating parts, the change in the magnitude of the resistance value of the resistor.
In the figures, an exemplary embodiment of the rail contact device according to the invention is shown schematically. Fig. 1 shows the rail contact device with the associated relay and Fig. 2 shows an embodiment of the variable resistor and its fastening.
The resistor 2, which consists for example of individual graphite plates 1 enclosed in the housing 6, is attached to the underside of the rail 14 by means of a support arm 3, which is a regulating part, and a contact rod 16 seated in this. At some distance from arm 3, on the underside of the rail, a second arm 4 representing the other regulating part is provided, which carries a contact rod 5, the tip of which lies against the uppermost graphite plate of the resistor when the rail is straight.
The contact rods 5 and 16 are isolated from the arms 3 and 4 by insulating sleeves 17, 18. The contact 16 is connected via a current source 7 to one pole of the excitation winding of an electromagnet 8, the pole of which is connected to the contact rod 5. The excitation winding of a second magnet 9 coaxial with the magnet 8 is connected directly to the power source and is used to excite a permanent magnetic field. The two magnets act in opposite directions on the armature 10, which is located in the circuit of the electromagnet which, for example, actuates an axle counting device.
As soon as a train travels on the rail provided with the rail contact, the rail is bent by the pressure of each individual wheel 15 of the train. As a result of the elongation of the rail foot, the distance between the two fastening means 3 and 4 of the Wi resistance is increased, that is, the two regulating parts are moved against each other, and the pressure exerted by the contact rods 5 and 16 on the carbon platelets 1 is slightly reduced.
This increases the resistance in the excitation circuit of the magnet 8, so that the spring 11 can press the armature 10 against the contact 12 and thereby close the circuit of the magnet 13 so that the counter receives a pulse.
This is repeated for each wheel of the train, so that the device counts the axes of the train perfectly, completely independently of the train speed.
As a resistor, a body consisting of two or more electrically more or less conductive parts in loose or firm contact is used, the individual parts of which are pressed against one another to a greater or lesser extent depending on the current shape of the rail. Such a resistor can consist, for example, of carbon or graphite platelets or grains in contact with one another, or of a pressure-sensitive body whose pressure changes generate electricity or changes in current.
To avoid damage to the resistance by .an too high axle pressure, or To prevent excessive deformation of the rail, you can stand between the resistance and the rail with elastically resilient buffers (rubber, spring, air cushion) that dampen the wheel bumps, but transfer every single shock to the resistance. It is also expedient to switch on an organ compensating for this thermal expansion between the resistor and the rail in order to eliminate the influence of thermal expansion.
The active resistance part, the resistance, is expediently enclosed in a watertight housing, whereby to avoid the need for the lever to pass through the housing wall, the arrangement can be made so that the two moving parts of the resistor are attached to each opposing housing wall and the pressure from the outside through the housing wall to .den active part of the resistor will carry over.
In order to protect the active part of the resistor even better against external influences, the housing can also be filled with oil.