CH371144A - Einrichtung zur Übertragung von Signalen von an einer Gleisstrecke angebrachten Mitteln auf ein darüber fahrendes Schienenfahrzeug - Google Patents

Description

      Einrichtung    zur Übertragung von Signalen von an     einer    Gleisstrecke  angebrachten     Mitteln    auf ein darüber fahrendes Schienenfahrzeug    Bei allen bis     dahin    bekanntgewordenen Einrich  tungen zur Übertragung von     Signalbegriffen    von ört  lich ausgezeichneten     Beeinflussungsstellen    am Gleis  auf Schienenfahrzeuge ist die Möglichkeit der     über-          wachung    der Betriebstüchtigkeit nur     beschränkt    mög  lich.

   Es ist     beispielsweise    versucht worden, die  Überwachung der Gleiseinrichtung dadurch zu ver  wirklichen., dass immer ein Permanentmagnet bei der  Signalübertragung mitwirken muss; das     Fehlen    des  Permanentmagnetfeldes bewirkt auf dem Schienen  fahrzeug einen falschen     Signalbegriff.    Die     Signalbe-          griffe    werden also durch das obligatorische Feld des       Permanentmagneten    und mehr oder weniger zahl  reiche zusätzliche     Magnetfelder    übertragen. Dabei ist  es möglich, das Vorhandensein der letzteren dadurch  zu überwachen, dass dem Permanentmagnetfeld allein  der strengste Signalbegriff, nämlich  Halt  zugeordnet  wird.

   Wenn nun an einer     Beeinflussungsstelle        wirklich           Halt     signalisiert werden soll, aber aus irgend=  welchen Gründen der     Permanentmagnet    defekt ist  oder sogar     vollständig    fehlt, so wird gar nichts über  tragen. Das Vorhandensein dieses     Permanentmagne-          ten    allein kann nicht überwacht werden. Sinngemäss  gelten dieselben Tatsachen für die     fahrzeugseitigen     Einrichtungen, besonders wenn die verschiedenen  Begriffe nur über einen Empfangskreis     übertragen     werden.

   Elektrisch ist wohl eine Überwachung mit  Ruhestrom     möglich,    nicht aber die Kontrolle, ob der  Relaisanker für den Haltbegriff aus irgendwelchen  Gründen     festgehalten    wird, sich z. B.     verklemmt    hat.  



  Es sind noch weitere Lösungen zu diesem Pro  blem vorgeschlagen worden, die     grundsätzlich    befrie  digen könnten, die aber wieder     wesentlich;    störungs  anfälliger sind, so dass     zufolge    der Störungshäufigkeit  die Einrichtungen betrieblich nicht in Frage kommen.

      Diese     Nachsteile    werden erfindungsgemäss dadurch  behoben, dass Dur Übertragung von Signalen von an  einer Gleisstrecke angebrachten     Mitteln    auf     ein.dar-          über    fahrendes Schienenfahrzeug     mittels    mehrerer       voneinander    unabhängiger     Magnetfelder,    wobei die       Magnetfelder    auf     Empfangsgeräte    am Schienenfahr  zeug einwirken und sind dadurch gekennzeichnet, dass  mindestens zwei der Empfangsgeräte durch min  destens zwei nicht steuerbare     Magnetfelder        erregt     sind.

   Die     Magnetfelder    sind     vorteilhaft    solche von  Permanent- oder Elektromagneten, oder auch Kom  binationen derselben.  



  Die Empfangsgeräte auf den     Schienenfahrzeugen,     welche     unmittelbar        auf    Magnetfelder ansprechen, sind  mit Vorteil solche     rein    statischer Natur, also ohne  bewegliche Teile wie Anker und Kontakte. Eine ein  fache Lösung ergibt sich durch die     Verwendung    von  ferromagnetischen Flussmessern, welche durch die       gleisseitigen        Magnetfelder    gesteuert     werden.    Die da  durch bewirkte Zustandsänderung     kann,    auf einfache  Weise     nachgewiesen    werden.  



  Um diese     Flussmesser    gegen äussere     Einflüsse,    wie  Feuchtigkeit,     Steinschläge    usw., zu schützen, ist es bei  dem harten     Eisenbahnbetrieb        vorteilhaft,    sie in Me  tallgehäuse     einzuschliessen.    Dies bietet aber Schwierig  keiten dadurch, dass bei der Vorbeifahrt an den       Gleismagneten    der     magnetische    Feldaufbau durch  Wirbelströme, welche     im    Gehäusematerial entstehen,  zum Teil so stark verzögert wird, dass die notwendige       Ansprechfeldstärke    in der zur Verfügung stehenden  Zeit     nicht    erreicht wird.

   Dieser     Effekt    macht sich  ganz besonders bei     Magnetanordnungen    mit zur Gleis  ebene senkrecht stehenden Achsen bemerkbar. Diese       Magnetanördnung    bietet aber gegenüber den     liegend     angeordneten     Magneten    den grossen Vorteil, dass nur      ein wirksamer Pol pro Magnet vorhanden ist.

   So ist  es auf     einfache        Art        möglich,    gegebenenfalls die ver  schiedene Polarität     auszunützen.    Um den Wirbel  stromeffekt auf ein ungefährliches Mass     herunterzu-          bringen,        erweist    es sich     als        vorteilhaft,        ein     Gehäusematerial zu wählen, dessen     spezifische    elek  trische Leitfähigkeit kleiner als  
EMI0002.0011     
    der  stellt  614  ist.  



  Zur Übertragung mehrerer Signalbegriffe lassen  Befestigungsteile.  sich die Gleismagnete entweder     in    mindestens einer  Reihe quer zum Gleis oder aber mindestens zwei  Reihe quer zum Gleis oder aber mindestens zwei  Kolonnen längs des Gleises     anordnen.    Dadurch kön  nen entweder mehr als zwei Empfangsgeräte auf dem  Schienenfahrzeug quer zur     Fahrrichtung    angeordnet  werden oder aber es werden durch zwei Empfangs  geräte pro Fahrrichtung nacheinander mehrere Gleis  magnete abgetastet. Von diesen Gleismagneten müs  sen wenigstens zwei nicht gesteuert sein, wobei für  diese mit Vorteil Permanentmagnete gewählt werden.  Diese beiden Magnete werden dem Strengsten  also dem  Halt  zugeordnet.

   Für die weiteren  Signalbegriffe werden die     Permanentmagnete    in Ver  bindung mit     gesteuerten,    das heisst     signalabhängigen     Elektromagneten verwendet. Zur Signalsierung von  Strecken mit permanenter     Geschwindigkeitsbegren-          zung    wird es zweckmässig sein,     nur     zu verwenden.  



  Um eine möglichst grosse Anzahl von  mit möglichst wenig     Magneterz    auch auf Einspur  strecken übertragen zu können, wird mit grossem  Gewinn die     verschiedene    Polarität     ausgenützt;    da  durch ergeben zwei Magnete bereits vier Möglich  keiten: Plus - Plus, Minus - Minus,     Plus    - Minus,  Minus - Plus.  



  Nachstehend sei     anhand    der     Zeichnung        ein        Aus-          führungsbeispiel    der     Erfindung    beschrieben:  Am Gleis A seien vier Magnete angeordnet, und  zwar in einer Reihe nach Fig. 1. Die Magnete 1 und  2 sind Permanentmagnete, während 3     und    4 Elektro  magnete sind. Die entsprechende Anordnung     in:    zwei  Kolonnen ist in Fig. 2 dargestellt.

   Das Signal ist mit  5 bezeichnet und der Steuerschalter der Elektro  magnete mit 51, die     Stromquelle    mit 52, welche hier  als Batterie     dargestellt    ist.     Selbstverständlich    kann die  Energie einem Speisenetz, z. B. dem Lampenstrom  kreis,     entnommen        werden.    Das     Schienenfahrzeug    B  in Fig. 1 trägt die Apparate 6, die Empfangsgeräte  sind 61 bis 64. Die übrigen Apparaturen     sind    in 65  zusammengefasst, während 66 die     Bremseinrichtung     ist. Die Apparaturen 65, bei welchen es sich um  bekannte Einrichtungen handelt, sind in Fig. 3 als  Blockschema gezeigt. Hierin sind 651 die Strom  quelle, z.

   B. die Fahrzeugbatterie, 652 ein Schwin  gungsgenerator zur Erzeugung     eines        Wechselstromes,          hauptsächlich    zur     Erregung    der     Empfangsgeräte    61,  62 usw. 653     umfasst    die     Auswerteapparatur,    654 ist    ein Warnungshorn für den Lokomotivführer, 655 eine  Markierungstaste, 656 ein optischer Rückmelder     zur          übertragenen    Signalbegriffe.  



  Anzeige  einen Schnitt durch das     Empfangs-          Fig.    4  gerät 61 dar. A ist wieder der Gleisraum mit dem  Gleismagneten 1, während B der Fahrzeugraum ist.  Das Empfangsgerät 61     enthält    als wirksamen Teil  einen ferromagnetischen Flussmesser 611 (von ähn  lichem     Aufbau    wie die     bekannten        Magnetfeldsonden),     mit der Apparatur 65  welcher über die Klemmen  der Fig. 3 verbunden ist. 612 ist das Schutzgehäuse  Durch das Magnet  und 613     sind     feld des Gleismagneten 1 wird die Vormagnetisierung  der beiden Schenkel des Flussmessers 611 gestört.  



  Diese Veränderung wird in der Auswerteapparatur  653 (Fig. 3) gemessen. Der dadurch hervorgerufene  Strom wird auf     bekannte    Art ausgewertet zur Aus  lösung von Vorgängen auf dem Fahrzeug.  



  Der Ablauf dir Vorgänge ist folgender:  Für die verschiedenen     Signalbegriffe    stehen nach  Fig. 1 und 2 folgende Magnetkombinationen zur Ver  fügung:  Magnete 1     und    2 sind Permanentmagnete.  Magnete 3 und 4     sind    Elektromagnete.  
EMI0002.0061     
  
     Spricht z. B. nur ein Empfangsgerät von den min  destens zwei für einen Begriff notwendigen Empfangs  geräten an, so erscheint der Begriff  Störung .  



  Neben den signalabhängigen Begriffen können  noch weitere, nicht     signalabhängige    Begriffe über  tragen werden, z. B. ständige Geschwindigkeits  beschränkungen durch Kurven und andere Gefahren  s     ellen,        wie        auch        zeitlich        begrenzte        Geschwindigkeits-          beschränkungen,    wie Baustellen.

   Hierbei darf die       einmal        übertragene    Geschwindigkeitsbeschränkung  durch keine     Eingriffe    auf dem Fahrzeug beseitigt  werden, sondern muss am Ende der betreffenden      Strecken     vorn    Gleis aus aufgehoben werden. Dies lässt  sich mit folgenden Kombinationen für drei verschie  dene Geschwindigkeiten lösen, z. B. für Höchst  geschwindigkeiten von 60, 40 und 20     km/h,     
EMI0003.0002     
  
     Da es sich bei diesen Anordnungen um Perma  nentmagnete handelt, die     also    nicht gesteuert     werden     können, muss bei Einspurstrecken der Gegenrichtung  Rechnung getragen werden.

   Aus der     Tabelle    ist klar  ersichtlich, dass Anfang und Ende einer Strecke     immer     gegengleich sind, so dass das Ende der Strecke     für    den       Gegenzug    den Anfang und der Anfang für     eine    Fahr  richtung, das Ende für die Gegenrichtung bedeuten.  



  Bei den signalabhängigen Anordnungen sind für  die Gegenrichtung die Magnete 3 und 4 nicht wirksam  (Elektromagnete), welche     in    der     Gegenrichtung    der       Stellung    der Magnete 1 und 2 entsprechen,     und    die  Permanentmagnete 1 und 2 bedeutungslos (diese ent  sprechen in der Gegenrichtung der Stellung der Ma  gnete 3 und 4), da wenigstens einer der beiden Magnete  1, 2, in der jeweiligen Fahrrichtung gesehen, immer  wirksam sein muss, damit in Verbindung mit 3 und 4  ein Begriff entstehen     kann.     



  Das Signal 5 zeige  Freie Fahrt . Die beiden  Permanentmagnete seien mit dem Pluspol nach oben  aufgestellt, während der Elektromagnet 4 den Minus  pol oben haben muss. Im Signal 5 wird im Steuer  schalter 51 nur die Gruppe a verbunden, indem z. B.  die Kontakte links geschlossen     werden.    Über die  Kontaktgruppe b wird der Magnet 3 gespeist, der bei   Freie Fahrt  nicht erregt ist.  



  Fährt nun ein Schienenfahrzeug mit     seinen    Emp  fangsgeräten 61 bis 64 über die Gleismagnete weg,  so werden die Geräte 61, 62 und 64 durch den Ma  gnetfluss der Gleismagnete gesteuert. Diese Steuer  vorgänge werden der Apparatur 65 zugeführt. Dies  bewirkt, dass auf dem Rückmelder 655 (Fig. 3) die  Signalwiederholung     (Grünlicht)    erscheint und die  Apparatur in die Grundstellung zurückkehrt. Es kann  aber möglich sein, dass zur Erhöhung der Sicherheit  der Lokomotivführer die Taste 655 (Fig. 3) betätigen  muss, damit die Apparatur in die Grundstellung zu  rückkehrt.

   Ist der Führer nicht wachsam, oder gar  handlungsunfähig, so würde trotz     Signalstellung      Freie Fahrt  nach einigen Sekunden oder einer vor  gegebenen     Wegstrecke    die     Schnellbremsung    66 aus  gelöst.

      Ist :die Anordnung am Gleis, nach Fig. 2 gewählt,  so müssen die     Impulse    der Magnete 1 und 2     gespei-          chert    werden, bis     diejenigen    von 3 und 4 die Möglich  keit gehabt haben,     aufzutreten.    Dies kann     entweder     zeit- oder wegabhängig geschehen wobei der Weg  geschehen, wobei der Weg  abhängigkeit bei weitem der Vorzug zu geben ist,  ganz besonders, wenn noch     weitere    Magnete zur Er  höhung der Zahl der     Begriffe    angebracht werden.

    Dasselbe Problem     stellt    sich auch bei der     Anordnung     nach Fig. 1, wenn eine weitere Reihe benötigt wird.  Die Auswerteapparatur 653 in Fig. 3 enthält dann ein  Zeit oder Wegelement. Es geht klar hervor, dass  durch eine derartige Anordnung mit     verhältnismässig     wenigen Magneten eine grosse Zahl von Begriffen  übertragen werden     kann.     



  Da die     Einrichtung    praktisch von der Geschwin  digkeit unabhängig sein muss,     darf    die Ausbreitung  der Felder der Gleismagnete nicht durch die Gehäuse  612 der Empfangsgeräte 61 (Fig. 4) behindert wer  den. Ist die elektrische Leitfähigkeit zu gross, so wird  das Erregerfeld durch die Wirbelstromfelder_ ver  drängt, so dass der ferromagnetiscbe Flussmesser 611  nicht     beeinflusst    wird.

   Da die geometrische Ausdeh  nung sowohl der Magnete wie der     Empfangsgeräte          verhältnismässig    klein ist,     tritt    nach den höheren       Geschwindigkeiten    zu kein stationärer     Zustand    auf,  das     heisst,    die     Wirbelströme    klingen in der Zeit der       Vorüberfahrt    nicht ab, so dass auch im     Gehäuseinnern     das Feld der     Gleismagnete    nicht in     Erscheinung    treten  kann.

   Mit einem Gehäusematerial, dessen spezifische       elektrische    Leitfähigkeit kleiner     als.     
EMI0003.0049     
    ist, machen sich aber diese     Effekte    nicht mehr  bemerkbar.  



  e  dadurch

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Übertragung von Signalen von an einer Gleisstrecke angebrachten Mitteln auf ein dar über fahrendes Schienenfahrzeug mittels mehrerer voneinander unabhängiger Magnete, wobei die Ma gnetfelder auf Empfangsgeräte am Schienenfahrzeug einwirken, gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Empfangsgeräte durch mindestens zwei nicht steuerbare Magnetfelder erregt sind.

   UNTERANSPRACHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Magnetfelder solche von Per manent- und/oder Elektromagneten sind.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unter- anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Emp fangsgeräte am Fahrzeug wenigstens je einen ferro- magnetischen Flossmesser enthalten. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flossmesser jedes Empfangsgerätes durch ein Gehäuse geschützt ist, das aus einem Material besteht, dessen spezifische elektrische Leitfähigkeit kleiner als EMI0004.0004 spezifische elektrische Leitfähigkeit kleiner als manentmagnete längs ist. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge Unter kennzeichnet, dass am Gleis mindestens zwei Perma- ansprächen nentmagnete vorhanden sind. 5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Per manentmagnete und/oder Elektromagnete entweder in mindestens einer Reihe senkrecht zum Gleis, oder in mindestens zwei Kolonnen längs des Gleises an geordnet sind.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch und 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Anfang und Ende einer Gleisstrecke nur Permanent- magnete gegengleich angeordnet sind.