Zugschlussmeldeeinrichtung Zum Bau von Zugschlussmeldeeinrich tungen sind schon verschiedene Wege vor geschlagen worden.
Nebst den Einrichtungen, welche elektro magnetische Strahlung, wie Lichtoder Radio wellen, verwenden, sind solche bekannt, welche statische Magnetfelder oder die elektroma gnetische Wechselwirkung als Befehlsüber tragungsmittel verwenden. Keine dieser Ein richtungen führte zu befriedigenden Resul taten. Dies rührt einerseits daher, dass die grossen Metallflächen und Eisenmassen der Wagen einen so bedeutenden Einfluss haben können, dass das verhältnismässig kleine Sclusssignal nicht mehr sicher gemeldet wer den kann. Licht masste zufolge seiner Stör anfälligkeit durch Fremdlichtart und atmo sphärische Einwirkungen ohnehin ausfallen.
Anderseits ist insbesondere bei den magne tischen Lösungen die Reichweite der Einwir kungen verhältnismässig klein, und die Appa rate müssen an die äusserste Grenze des Licht raumprofiles gebracht werden. Dies bedingt aber eine präzise Montage, was bei einer Ein richtung, die am letzten Wagen einfach aus wechselbar sein muss, nicht leicht erreichbar ist.
Es sind Einrichtungen beschrieben wor den, bei denen am letzten Wagen ein starker Permanentmagnet angehängt wird, dessen Feld einen Apparat am Gleis beeinflusst. Dieser hinunterhängende Magnet ist einer seits leichter Zerstörbarkeit ausgesetzt und anderseits hat er Hang zum Hin- und Her schwingen, was beides die Betriebssicherheit stark beeinträchtigt.
Eine wesentliche Erhöhung der Wirkungs reichweite magnetischer Geräte kann dadurch erreicht werden, dass magnetische Wechsel felder höherer Frequenz angewandt werden. Es können auf diese Weise Befehle bis auf Distanzen von 50 cm oder mehr bequem über mittelt werden.
Eine besonders grosse Schwierigkeit lag aber in dem Umstand, dass es bis dahin mit einfachen Mitteln nicht möglich war, den am Zugschluss befindlichen Teil, das Schluss zeichen, das den Generator für die Erzeu gung des höherfrequenten magnetischen Wechselfeldes sowie die Induktionsspulen ent hält, als Einheit zu bauen. Die für den Betrieb benötigte elektrische Leistung war so gross, dass nur schwere Batterien in Frage kamen. Dies ist aber mit einem handlichen Gerät unvereinbar. Zudem ist auf die Stossempfind lichkeit der Elektronenröhren besonders Rück sicht zu nehmen.
Erst die in neuester Zeit erhältlichen Bauelemente und Materialien, wie die Tran sistoren, welche an Stellet der Verstärkerröhren treten, als auch die ferromagnetischen Kern materialien für hohe Frequenzen, ergaben die Möglichkeit des Baues einer leichten, robusten, als Schlusszeichen wirkenden Einrichtung.
Gerade die Verwendung von Transistoren ermöglicht es, einen Sender zu bauen, der mit relativ kleiner Speiseleistung die für ein be triebssicheres Funktionieren des Zugschluss melders benötigte Energie abgibt.
Transistoren besitzen keine geheizte Ka thode, wodurch ihr Wirkungsgrad besonders hoch wird.
Die vorliegende Erfindung einer Zug schlussmeldeeinrichtung besteht aus einem am letzten Wagen eines Eisenbahnzuges befe stigten Schlusszeichen und einer Streckenappa ratur am Gleis. Sie ist dadurch gekennzeich net, dass das Schlusszeichen mit einer Induk tionsspule, Sendespule genannt, ausgerüstet ist, in welcher ein Transistor-Generator ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Diese Sendespule besitzt die Form einer lang gastreckten Zylinderspule mit einem Kern aus ferromagnetischem Material.
Die Strecken apparatur weist einen Empfänger auf, der mit einer Induktionsspule, Empfangsspule ge nannt, verbunden ist, die auf die Sendefre quenz abgestimmt und in Abmessung und Aufbau der Sendespule ähnlich ist. Sende- und Empfangsspule sind derart am Eisen bahnzug bzw. an der Strecke- montiert, dass dieselben beim Vorbeifahren des Zuges an der Empfangsspule der Streckenapparatur in einen solchen Abstand gelangen, dass sie mit einander in Wechselwirkung treten können und dass die übertragene Energie einen Signal vorgang herbeiführt: Die von der Sende- auf die Empfangs spule übertragene Energie kann z. B. direkt ein empfindliches Relais betätigen.
Die Empfangsspule kann aber auch einen Ver stärker speisen, der die übertragenen Signale verstärkt.
Dieser Verstärker ist mit Vorteil ein Transistor-Verstärker. Die Frequenz, mit der der Zugschlussmelder betrieben wird, liegt zweckmässigerweise im Bereich von 5-100 kHz und wird nach unten durch die Ein schwingdauer des Empfangsschwingkreises begrenzt, da bei einer maximalen Zugsge schwindigkeit von 30 m/sec alle Einschwing vorgänge in etwa 1/50 sec beendet sein müssen. Die obere Grenzfrequenz ist gegeben durch die Wirbelstromverluste der verwendeten Spulenmaterialien und durch die Frequenz abhängigkeit der übrigen Schaltelemente.
Beispielsweise kann die Anordnung des Schlusszeichens am Zugsende und der Emp fangsspule an der Strecke derart sein, dass beim Vorbeifahren des Zuges an der Emp fangsspule der Abstand zwischen Sende- und Empfangsspule 30--,50 cm beträgt. Wenn die vom Generator abgegebene Leistung z. B. etwa 1 W beträgt, so reicht die von der Sende auf die Empfangsspule übertragene Energie, welche etwa 10 mW ausmacht, zur Betätigung eines empfindlichen Relais aus.
Um die Dauer der Einwirkung zwischen Sender und Empfänger zu verlängern, können die Abmessungen der Spulen ver grössert werden. Es ist aber wesentlich vor teilhafter, die Dauer der Einwirkung dadurch zu vervielfachen, dass längs des Geleises zwei oder drei Empfängerspulen, welche in Serie liegen und also gleichphasig erregt werden, in Abständen von etwa der doppelten Spulen länge angebracht werden. Der Aufbau der Zugsapparatur kann dabei unverändert blei ben.
Die Ausbildung des Schlusszeichens ist. zweckmässigerweise derart, dass es am letzten Wagen ähnlich wie die Schlusslaterne befe stigt werden kann, jedoch muss die Sende spule ihre relative Lage zur Empfangsspule immer beibehalten und die Achsen der beiden Spulen müssen, um die bestmögliche Über tragung vom Sender auf Empfänger zu er halten, zueinander parallel verlaufen. Die Energie für den Betrieb des Schlusszeichens kann einer Batterie entnommen werden, deren Abmessungen und Lebensdauer bei der be nötigten Belastung den Charakteristiken einer in den bekannten Zugschlusslaternen bei Eisenbahnen verwendeten. Batterien entspre chen.
Anhand der Zeichnung sei ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig.1 stellt die Anordnung des Schluss- zeichens 01 am letzten Wagen 02 eines Zuges, die Sendespule 03 sowie die Streckenappara tur am Gleis dar, welche einen Empfänger 05 aufweist, der mit der Empfangsspule 04 ver- banden ist, und die Leitung 06 zur nicht ge zeichneten Stationseinrichtung.
Fig.2 stellt den schaltungstechnischen Aufbau des Generators 011 dar, welcher die Sendespule 03 speist. 07 ist der Schwingungen erzeugende Transistor, welcher den Leistungs- Transistor 08 steuert. 09, 10 und 11 sind Be triebswiderstände für den Transistor 07. Die Betriebsfrequenz des Generators wird durch den Schwingkreis, der aus der Spule 12 und dem Kondensator 13 besteht, bestimmt. 14 ist die Rückkopplungsspule, welche mit der Spule 12 einen Übertrager auf demselben Bern bildet. Der Kondensator 15 überbrückt den Widerstand 11.
Zur Kupplung des Gene rator-Transistors 07 mit dem Leistungs-Tran- sistor 08 dient der Übertrager 16. 17, 18 und 7 9 Sind Betriebswiderstände für den Transi stor 08. Der Kondensator 20 überbrückt den Widerstand 18. 21 ist der Ausgangsüber trager, der die Generatorenergie über den Kondensator 22 auf die Sendespule 03 über trägt, welche an die Klemmen 24 und 25 an geschlossen ist. 23 ist die Klemme für den Anschluss des negativen Pols der Betriebs batterie und 26 diejenige für den positiven Pol.
Fig. 3 stellt die Anordnung der Strecken apparatur am Gleis dar, wenn zwei in Serie geschaltete Empfangsspulen 04 längs des Gleises angebracht sind, um die Dauer der Einwirkung zwischen Sende- und Empfangs spule zu verlängern. 05 ist der Empfänger und 06 die Leitung zur nicht dargestellten Stationseinrichtung.