Achszähleinrichtung in einer Eisenbahnsicherungsanlage mit elektronischen Gleisgeräten Die Erfindung betrifft eine Achszähleinrichtung in einer Eisenbahnsicherungsanlage mit elektronischen Gleisgeräten, in welcher Einrichtung von der Bewe gungsrichtung der Achsen abhängige Impulse in Zähl impulse umgewandelt und zwecks Ein- oder Auszäh lung einem Speicher zugeleitet werden.
In bekannten Achszähleinrichtungen verwendet man für die Kennzeichnung der an bestimmten Stellen der Strecke, den Zählstellen, vorbeilaufenden Achsen Gleisgeräte, die unter anderem auch die Bewegungs richtung kennzeichnen müssen. Diese Richtungskenn zeichnung wird meist dadurch bewirkt, dass man zwei Gleisgeräte vorsieht, die so an der Zählstelle gegen einander versetzt angeordnet sind, dass eine vorbei rollende Achse zuerst nur das eine Gleisgerät, danach beide Geräte gleichzeitig und zuletzt nur das andere Gleisgerät beeinflusst. Je nach der Art der verwende ten Gleisgeräte werden die so erzeugten Impulskenn zeichen oder Kontaktschlüsse zur Auswertung an die Zähleinrichtung weitergegeben.
In den meisten Fällen verwendet man Zählspei cher, welche die von einer Achse in den Gleisgeräten erzeugte Impulsfolge nicht unmittelbar verarbeiten können. Es wird dann zwischen der Zählstelle und dem Speicher eine Impulsschaltung angeordnet, welche die von den Gleisgeräten abgegebenen Impulse je nach der Fahrtrichtung in Einzähl- oder Auszähl impulse umwandelt. Impulsschaltungen, die diese For derungen erfüllen, hat man bisher mit Hilfe von Re lais aufgebaut. Da die mechanisch bewegten Teile von Relais infolge ihrer Trägheit sehr schnellen Vorgän gen nicht zu folgen vermögen, ist die Anwendung von Relaisimpulsschaltung bei sehr hohen Fahrgeschwin digkeiten nicht möglich.
Ausserdem hat sich in der Praxis gezeigt, dass Kontaktstörungen, die sich bei Relais nie gänzlich vermeiden lassen, die Betriebs sicherheit der Achszähleinrichtungen zuweilen in un- erwünschter Weise herabsetzen können. Man muss hierzu bedenken, dass in den meisten Eisenbahnsiche rungsanlagen jedes Relais bei jeder Zugfahrt nur ein mal arbeitet. Bei Impulsschaltungen von Achszählein richtungen hingegen muss jedes Relais bei der Vorbei fahrt einer Achse einmal arbeiten.
Nimmt man nun an, dass ein Zug durchschnittlich 100 Achsen hat, so muss die Betriebssicherheit der Relais in Achszähl impulsschaltungen um zwei Zehnerpotenzen grösser sein als die der übrigen Relais an Eisenbahnsiche rungsanlagen, wenn man nicht eine erhöhte Störungs anfälligkeit der Achszähleinrichtung in Kauf nehmen will.
An die Achszähleinrichtung werden jedoch wei tere wichtige betrieblich bedingte Forderungen ge stellt. Eine dieser Forderungen tritt auf, wenn eine Achse in den Wirkbereich der Gleisgeräte hinein fährt und innerhalb dieses Bereiches ihre Bewegungs richtung umkehrt. In diesem Fall darf entweder kein Zählimpuls erzeugt werden oder es muss, falls schon ein Zählimpuls abgegeben wurde, ein Zählimpuls ent gegengesetzter Wirkung erzeugt werden, wenn die Fahrtrichtung der Achse umkehrt.
Diese Forderung wird in den bisherigen Schaltun gen mit Hilfe von Relais dadurch erreicht, dass der Zählimpuls entsprechender Richtung bei der Durch fahrt einer Achse über die Zählstelle dann weitergege ben wird, wenn der in der Fahrtrichtung zuerst lie gende Impulsgeber angesprochen, dann der andere Impulsgeber dazu und die Achse die Wirkzone des ersten Impulsgebers wieder verlassen hat. Die Kenn zeichnung der Fahrtrichtung wird in diesem Fall durch das Ansprechen des zuerst befahrenen Impulsgebers markiert.
Um ein einwandfreies Arbeiten der Einrich tung zu gewährleisten, ist es erforderlich, die einzel nen Impulse in ihrer zeitlichen Folge und Länge so zueinander abzustimmen, dass die den Richtungs- ablauf kennzeichnenden Relais der Impulsschaltung bei jeder Geschwindigkeit der die Zählstelle durchlau fenden Achsen sicher zum Wirken gebracht werden können.
Es ist nun bereits bekannt, in solchen Einrichtun gen die Relais durch elektronische Schaltmittel zu er setzen. In einer der bekannten Impulsschaltungen wird die von der Fahrtrichtung der Achsen abhängige Im pulsfolge in Zählimpulse entsprechend der Fahrtrich tung umgewandelt, wobei Gatterschaltungen der elek tronischen Schaltkreistechnik verwendet werden und von jeder Eingangsklemme der Impulsschaltung eine Verbindung zu einem Eingang eines dieser Ein gangsklemme zugeordneten Eingangsgatter führt, das nur dann für einen an dieser Eingangsklemme anlie genden Impuls durchlässig ist, wenn von dem Ein gangsgatter der anderen Eingangsklemme keine Wir kung abgegeben wird.
In einer anderen bekannten Impulsschaltung wer den die von einer Achse abhängigen Impulsfolgen der art ausgewertet, dass die Impulse Wicklungen einer Drossel, deren Kern eine annähernd rechteckige Ma gnetisierungsschleife hat, zugeführt werden und die Abgabe der Zählimpulse durch die an den Wicklun gen der Drossel auftretenden Spannungen gesteuert werden.
Eine weitere wichtige Forderung muss die Achs zähleinrichtung dann erfüllen, wenn in einem durch eine Achszähleinrichtung überwachten Gleisabschnitt gleichzeitig Achsen über die Messstellen ein- und aus fahren können. In diesem Fall muss die Speicherein richtung gleichzeitig eintreffende Zählimpulse ein wandfrei auswerten können, oder es muss versucht werden, dass gleichzeitig Zählimpulse dieser Einrich tung zugeleitet werden.
Die Erfindung verwendet nun eine Schaltungsan ordnung, in der die vorgenannten betrieblichen For derungen erfüllt, gegenüber den bekannten Relais anordnungen die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht und Kontaktstörungen vermieden werden und bei der die richtungsabhängige Auswertung der von den Achsen an den Zählstellen erzeugten Impulskennzeichen in einfacher Weise erfolgt, indem erfindungsgemäss zur Auswertung der Impulsfolgen eine richtungskenn zeichnende elektronische Weiche verwendet ist, und dass die von der elektronischen Weiche abgegebenen Richtungsimpulse der Ein- und Auszählspeicherein richtung zugeführt werden.
Eine vorteilhafte Auswertung der von der Zähl stelle abgegebenen Impulskennzeichen kann dadurch erreicht werden, dass einem der zwei Eingänge der elektronischen Weiche ein Differenzierglied vor geschaltet wird, welches in zweckmässiger Weise aus einem oder mehreren Ohmschen Widerständen in Verbindung mit induktiven und/oder kapazitiven Schaltmitteln gebildet wird. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass gegenüber den bekannten richtungs abhängigen Impulsschaltungen, bei denen die an den Zählstellen erzeugten Impulsfolgezeichen in drei Teil zonen ausgewertet werden, in der erfindungsgemässen Anordnung nur zwei Teilzonen der Impulsfolgezei chen benötigt werden, um den richtungsabhängigen Zählimpuls weiterzuleiten.
Dies kann dadurch gesche hen, dass nur dann ein Impuls an einem der richtungs kennzeichnenden Ausgänge der elektronischen Weiche auftreten kann, wenn an den beiden Eingängen der Weiche gleichzeitig Wirkimpulse von den Gleisgerä ten der Strecke anliegen. Die gleichzeitig anliegenden Wirkimpulse einer Zählstelle können die richtungs kennzeichnende elektronische Weiche derart steuern, dass der eine Wirkimpuls die elektronischen Schalt mittel der beiden richtungskennzeichnenden Ausgänge der Weiche vorbereitend durchlässig schaltet und nur der Ausgang den Zählimpuls weitergibt, bei dem das elektronische Schaltmittel durch die entsprechende Polarität des anderen Wirkimpulses durchlässig ge schaltet wird.
Für die Ansteuerung der Ausgänge ist es vorteilhaft, dass der eine Wirkimpuls dem elektro nischen Schaltmittel des anderen Ausganges invertier ter Polarität zugeführt wird.
Für das betriebssichere Arbeiten der richtungs kennzeichnenden elektronischen Weiche ist es erfor derlich, dass die an den Eingängen der Weiche an gelegten, von der Bewegungsrichtung der Achsen ab hängigen Impulse eine nahezu rechteckige Form be sitzen. Werden z. B. elektronisch wirkende Gleis geräte verwendet, bei denen die einwirkende Achse eine bestimmte Spannungsabsenkung hervorruft, so ist die Flankensteilheit der Absenkung stark abhängig von der Geschwindigkeit, mit der die einwirkende Achse die Gleisgeräte beeinflusst. So muss nun aus der sich kontinuierlich ändernden Spannungsabsenkung ein für die Steuerung der elektronischen Weiche erfor derlicher Rechteckimpuls geformt werden. Diese Auf gabe kann man dadurch lösen, dass man den Ein gängen der richtungskennzeichnenden elektronischen Weiche Impulsformer vorschaltet.
Zweckmässig wer den als Impulsformer elektronische Schwellwertschal- ter, z. B. Schmitt-Trigger, verwendet, deren Ansprech- schwellwert entsprechend der Impulsamplitude, z. B. nach Absenkung der Eingangsspannung auf 50% der Gesamtabsenkung, des an der Eingangsklemme anlie genden Wirkkennzeichens eingestellt ist und deren Rückstellschwellwert einen bestimmten Betrag, z. B. 15%, von dem Ansprechwert abweicht. In der weite ren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, zur Einstellung der Ansprechschwellwerte des Impuls formers einen Spannungsteiler zu verwenden, damit der eingestellte Schwellwert, z. B. 50%, praktisch un beeinflusst von den Schwankungen der Stromquelle erhalten bleibt.
Besteht nun die Möglichkeit, dass gleichzeitig die Messstellen eines durch eine Achszähleinrichtung über wachten Gleisabschnittes durch einfahrende bzw. durch ausfahrende Achsen beeinflusst werden können, so würden auch gleichzeitig die entsprechenden Zähl impulse von den einzelnen Messstellen zugeordneten elektronischen Weichen an die gemeinsame Ein- und Auszählspeicheranordnung der Achszähleinrichtung weitergeleitet. In diesem Falle würde dann die Ge- fahr bestehen - falls man nicht zwei getrennte Spei cher für die Ein- bzw. Auszählung verwenden will dass nur einer der Zählimpulse in der Speicheranord nung zur Wirkung kommt und der diesem Speicher zugeordnete, wieder freigefahrene Überwachungs abschnitt würde nicht mehr freigemeldet werden.
Diese Störung kann dadurch vermieden werden, dass die von der elektronischen Weiche abgegebenen Rich tungsimpulse einer impulstrennenden Zwischenspei cheranordnung zugeführt werden. Für diese Zwi schenspeicheranordnung können bistabile elektro nische Speicher, z. B. Flip-Flop-, Kondensator- und/ oder Ferritkernspeicher verwendet werden, deren wechselweise Abfrage zweckmässig durch Impulse einer Steuereinrichtung erfolgt und wobei der von einem Zählimpuls belegte Speicher dieses Kennzeichen dann als richtungsabhängigen Impuls an die Ein- und Aus zählspeichereinrichtung weiterleitet, wenn ein Ab frageimpuls den betreffenden Speicher in den Ruhe stand zurückstellt.
Es kann nun vorkommen, dass der Abfrageimpuls und der Einschreibeimpuls (Zählimpuls) zur gleichen Zeit an den Eingängen des Speichers ankommt. Der Speicher erreicht daher nur sehr kurze Zeit den Zu stand eingespeichert . Bei völlig symmetrisch auf gebautem Speicher, bei dem kein Schaltzustand bevor zugt ist, wird in diesem Fall der Energiegehalt des Differenzierimpulses am Ausgang kleiner als im Nor malfall. Dies kann dadurch vermieden werden, dass die Schaltmittel der bistabilen elektronischen Speicher so dimensioniert sind, dass bei gleichzeitiger Einspei cherung und Abfrage der Einspeicherimpuls gegen über dem Abfrageimpuls bevorzugt ist oder dass der Abfrageimpuls an einem Zwischenspeicher unwirk sam ist, solange an der Eingangsklemme des zugehö rigen Impulsformers ein Wirkkennzeichen der Strecke anliegt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, um einen möglichst einfachen und wirtschaftlichen Aufbau der Zwischen speicheranordnung zu erhalten, die Ein- und Ausspei cher derselben richtungskennzeichnenden elektroni schen Weiche zur gleichen Zeit abzufragen. Dies ist dadurch möglich, dass die Steuereinrichtung mit einer höheren Abfragefrequenz als die Zählimpulsfolge einer Messstelle, die durch den kleinsten Achsabstand eines Fahrzeuges und dessen höchster Geschwindig keit bestimmt wird, arbeitet. Um die hohe Abfrage frequenz der Steuereinrichtung sicher zu gewährlei sten, kann zur Erzeugung der Abfrageimpulse eine Multivibratoranordnung verwendet werden.
Durch die Verwendung eines Multivibrators zur Steuerung der Abfragefrequenz ergibt sich weiterhin die Möglichkeit, die Zwischenspeicher zusammen gehöriger Messstellen zur wechselweisen Abfrage an die beiden möglichen Ausgänge der Multivibrator seiten anzuschliessen.
Die Erfindung sei nun an einigen Ausführungs beispielen in den Fig. 1-7 näher erläutert: Fig. 1 zeigt ein Blockschema der Impulsauswer teranordnung eines durch eine Achszähleinrichtung überwachten Gleisabschnittes.
In Fig. 2 ist das ausführliche Schaltbild der Im pulsformer und in Fig. 3 die richtungskennzeichnende elektronische Weichenschaltung mit möglichen Aus führungsformen der Differenzierglieder der Fig. 3a bis 3c dargestellt.
Fig. 4 zeigt den zur Impulstrennung verwendeten Zwischenspeicher, beispielsweise einen Flip-Flop-Spei- cher.
In Fig. 5 ist der Impulswirkplan für die Ein- und Auszählung der Auswerteanordnung wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 5a die Form der Impulse der elek tronischen Gleisgeräte einer Achsmessstelle an den Eingängen der Impulsformer, Fig. 5b die Impulse nach der Umformung in Rechteckimpulse, Fig. 5c die Form der Impulse während der Kennzeichenauswer tung durch das Differenzierglied (Kennzeichen A) und in der richtungskennzeichnenden Weiche entspre chend der am Eingang befindlichen Wirkkennzeichen und Fig. 5d die an den Weichenausgängen auftreten den Zählimpulse.
In Fig. 6 ist das mit einem Störimpuls überlagerte Wirkkennzeichen eines elektronischen Gleisgerätes und die Ansprechwellen des Impulsformers dargestellt.
In Fig. 7 ist ein Beispiel der Abfragesteuerung mit den beispielsweise zu verwendenden Bevorrechti gungsschaltungen - Schaltungsteil Fig. 7a: Einschreib impuls gegenüber Abfrageimpuls bevorrechtigt; Schal tungsteil Fig. 7b: Einschreibeimpuls bevorrechtigt durch die Unterdrückung des Abfrageimpulses, so lange an dem Eingang des Impulsformers ein. Wirk kennzeichen anliegt - wiedergegeben.
Es ist hierbei beispielsweise einer der häufigsten Anwendungsfälle der Achszähleinrichtung für die Bil dung von Blockabschnitten vorausgesetzt worden, wo bei an den Messstellen der Strecke elektronische Gleis geräte angeordnet sind. In diesem Fall hat die Achs zähleinrichtung die Aufgabe, die Differenz zwischen der Zahl der in einem Blockabschnitt einlaufenden Achsen und der Zahl der aus dem Blockabschnitt aus laufenden Achsen zu bilden. Der Abschnitt ist be setzt, wenn die Differenz von Null verschieden ist. Die Achszähleinrichtung lässt sich z.
B. in folgende Teile aufgliedern:
EMI0003.0016
Teil <SEP> 1: <SEP> Streckeneinrichtung, <SEP> bestehend <SEP> aus <SEP> den <SEP> elek tronischen <SEP> Gleisgeräten, <SEP> Verstärkern <SEP> und
<tb> Generatoren;
<tb> Teil <SEP> 2: <SEP> Übertragungseinrichtung, <SEP> bestehend <SEP> aus
<tb> Fernmeldekabel <SEP> und <SEP> Leitungsübertrager;
<tb> Teil <SEP> 3: <SEP> Anordnung <SEP> zur <SEP> Impulsauswertung, <SEP> beste hend <SEP> aus <SEP> Verstärkern <SEP> mit <SEP> Gleichrichtern,
<tb> Impulsformer, <SEP> elektronischen <SEP> Weichen, <SEP> im pulstrennender <SEP> Zwischenspeicheranordnung
<tb> und <SEP> überwachungseinrichtung. Für das Verständnis der Erfindung sind jedoch nur die Einrichtungen des Teiles 3 erforderlich.
In dem in Fig. 1 dargestellten Blockschema sind die beiden Messstellen des zu überwachenden Gleis abschnittes mit I und II dargestellt. In jeder dieser Messstelle befinden sich zwei nicht dargestellte, ört lich: gegeneinander versetzte elektronische Gleisgeräte, mit denen an Hand der Impulsfolge die Richtung der vorbeilaufenden Achsen ermittelt werden kann. Bei einer die Wirkzonen der Gleisgeräte durchlaufenden Achse überlappen sich die Beeinflussungskennzeichen der beiden Schienenkontakte. Diese Wirkkennzeichen werden getrennt den in Fig. 1 dargestellten Eingängen IA und IB bzw. IIA und IIB zugeleitet, durchlaufen dann die Impulsformer und die elektronischen Wei chen J und werden entsprechend der Bewegungsrich tung der einwirkenden Achse an die Zwischenspeicher der Einzählung<I>SE</I> bzw. der Auszählung<I>SA</I> weiter geleitet.
Entsprechend der Abfragefrequenz der Steuereinrichtung S werden die Zwischenspeicher der einzelnen Messstellen wechselweise abgefragt, und falls ein Zählimpuls in einem der Speicher vorhanden ist, wird dieser der gemeinsamen Ein- und Auszähl speichereinrichtung AZ zugeführt.
Fig. 2-4 zeigen nun die ausführliche Schaltung der in Fig. 1 schematisch dargestellten Einrichtung. Der richtungskennzeichnenden elektronischen Weiche sind die in Fig. 2 dargestellten Impulsformer vorgeschaltet. Die Impulsformer besitzen die Eingänge<I>A</I> und<I>B.</I> Beim Durchgang eines Rades durch eine Messstelle kommen an diesen beiden Eingängen die zwei zeit lich versetzten und überlappten Wirkkennzeichen der elektronischen Gleisgeräte an (Fig. 5a), bei einer be stimmten Bewegungsrichtung des Rades z. B. zuerst Impuls<I>A</I> allein, dann<I>A</I> und<I>B</I> und zuletzt<I>B</I> allein (Fig. 5a oben). Von dieser Impulsfolge ist die Be stimmung der Bewegungsrichtung abhängig.
Da es für das einwandfreie Arbeiten der richtungskennzeich nenden elektronischen Weiche erforderlich ist, dass die an den Eingängen der Weiche angelegten Impuls kennzeichen eine nahezu rechteckige Form besitzen müssen, werden die von den elektronischen Gleis geräten abgegebenen Wirkkennzeichen in den Impuls formern in Rechteckimpulse umgewandet. Diese Impulsformer werden beispielsweise nach Fig.2 zu diesem Zweck als Schwellwertschalter, z. B. Schmitt- Trigger, ausgebildet.
Ein solcher Schwellwertschalter hat an seiner Ausgangsklemme<I>b</I> bzw.<I>d</I> zwei Zu stände, Spannung oder keine Spannung, und zwar wird der jeweilige Zustand stets bei bestimmten Wer ten der Eingangsspannung, dem Ansprech- bzw. Rück- stellschwellwert, erreicht.
Durch die Verwendung eines nichtlinearen rück gekoppelten Verstärkers (Schmitt-Trigger) zur Impuls formung können die Schwellwertpunkte durch einen Spannungsteiler (Fig. 2) R1 und R2 bzw. R3 und R4 den betrieblichen Erfordernissen entsprechend in ein facher Weise innerhalb bestimmter Grenzen eingestellt werden. Diese Anordnung hat ausserdem den Vorteil, dass Schwankungen der Stromquelle unwirksam blei ben, da sowohl der Schwellwertpunkt des Impulsformers als auch das an den Eingängen anliegende Potential der Achskennzeichnung proportional mit der Betriebs spannung sich verändern. Die Einstellung wirkt durch den gemeinsamen Emitterwiderstand R2 bzw. R4 gleichzeitig auf die Transistoren Tr1 und Tr2 bzw. Tr3 und Tr4 ein.
Durch die Rückkopplung der Tran sistoren kann in bekannter Weise der Rückstell- schwellwert festgelegt werden. Die Abweichung zwi schen diesen beiden Schwellwerten dient, wie in Fig. 6 dargestellt, zur Unterdrückung von Störsignalen, die den Wirkkennzeichen überlagert sein können. Fig. 6 zeigt ein solches Kennzeichen, das z. B. dem Impulsformer mit dem Eingang A (Fig. 2) zugeordnet sei. Im unte ren Teil der Fig. 6 ist in Abhängigkeit einer nicht dar gestellten einwirkenden Achse und deren Einwirk dauer auf ein elektronisches Gleisgerät die Spannung S am Eingang<I>A</I> während der Zeit<I>t</I> dargestellt. Die Linie v entspricht der Ansprechschwelle und Linie w der Rückstellschwelle des Impulsformers.
An den Schnitt punkten dieser Linien mit der Spannungskurve S werden die Betriebszustände des Impulsformers um geschaltet, und es tritt dementsprechend an dem Aus gang b (Fig. 2) der in Fig. 6 oben dargestellte Recht eckimpuls A mit den Flanken 1 und 2 auf. Stör impulse, z. B. u, Fig. 6, bleiben bis zu einer Grösse des Differenzbetrages zwischen dem Ansprechschwell- wert und dem Rückstellschwellwert unwirksam. Die günstigste Einstellung der Schwellwerte wird aus den betrieblich bedingten Toleranzen ermittelt. Beispiels weise beträgt die Schwankung der maximalen Ab senkung abhängig von den Toleranzen des Spurkran zes, der Verschiebung des Rades und der Schienen abnützung zwischen 5 und 20%. Die Schwankungen der Ruhespannung infolge Störbeeinflussung, z.
B. Magnetschienenbremse, betragen etwa 20%a. Somit ist es vorteilhaft, dass der Ansprechschwellwert auf 50% der theoretisch möglichen Gesamtabsenkung der an der Eingangsklemme anliegenden Wirkspannung eingestellt wird, während der Rückstellschwellwert um etwa 15'1'" von dem Ansprechwert abweichen sollte.
Die in Fig. 3 dargestellte richtungskennzeichnende elektronische Weiche besitzt die Eingänge<I>b</I> und<I>d</I> und die beiden Ausgänge g und<I>h.</I> Dem Eingang<I>b</I> wird der zu einem Rechteckimpuls umgeformte Wirk impuls des einen Gleisgerätes der Strecke, z. B. A, und dem anderen Eingang d der entsprechende Wirk impuls des anderen Gleisgerätes derselben Messteile, z. B. B, zugeführt. Liegt an dem Eingang der elek tronischen Weiche d ein Wirkimpuls an, so werden die beiden elektronischen Schaltmittel, z. B. Transi stor Tr5 und Tr6, vorbereitend durchlässig geschaltet.
An den Ausgängen g und h kann jedoch noch kein Wirkimpuls auftreten, da an den Eingängen der Transistoren<I>e</I> Tr5 bzw. f Tr6 so lange Sperrpotential liegt, bis auch an diesen Eingängen ein Wirkkennzei chen entsprechender Polarität angelegt wird.
Ein an dem Eingang A anliegendes Impulskenn zeichen wird als Rechteckimpuls dem Eingang b, z. B. Fig. 3a, zugeführt und durchläuft ein Differen- zierglied, beispielsweise nach Fig. 3a, bestehend aus einer Diode Dl, einem Widerstand R5 und einer In- duktivität L1. Die Induktivität L1 besteht aus einem Übertrager, dem zwei Ausgangswicklungen mit den Ausgängen e und f zugeordnet sind. Die beiden Wicklungen haben verschiedenen Wicklungssinn, so dass ein Impuls an dem Ausgang f gegenüber dem Ausgang e in seiner Polarität invertiert ist.
Der ein gegebene Impuls A wird in dieser Stufe differenziert und ergibt so, je nachdem, ob die Flanke fallende oder ansteigende Spannung aufweist, einen negativen oder positiven Impuls gleicher Amplitude und Dauer. Diese Impulse werden, wie bereits beschrieben, über die Ausgänge e und f (Fig. 3a) den Eingängen e bzw. f der Transistoren Tr5 bzw. Tr6 zugeführt. Die Aus gänge g bzw. h der elektronischen Weiche liefern je doch nur dann einen Ausgangsimpuls, wenn an dem Eingang d ein Impuls anliegt und gleichzeitig an dem Eingang e bzw. f ein positiver Impuls - negative Im pulse sind unwirksam - vorhanden ist.
Die Schaltung ist nun so ausgeführt, dass, wenn bei einer in den zu: überwachenden Abschnitt einlau fenden Achse am Eingang d (Fig. 3) ein Wirkimpuls anliegt und am Eingang 3 ein positiver Impuls ein tritt, der Transistor Tr5 durchlässig geschaltet wird. Es tritt am Ausgang e ein Zählimpuls Ein auf; dagegen befindet sich zur gleichen Zeit am Eingang f des Transistors Tr6 ein negativer Impuls - inver tiert gegenüber dem Impuls am Eingang e Tr5 - der jedoch ohne Einfluss auf den Schaltzustand dieses Transistors bleibt. Erst bei einer herauslaufenden Achse tritt an dem Eingang f Tr6 ein positiver Im puls - in diesem Fall ein negativer Impuls am Ein gang e Tr5 - auf, der in Koinzidenz mit dem Wirk impuls B den Transistor Tr6 durchlässig schaltet, so dass jetzt am Ausgang h ein Zählimpuls Aus an liegt.
In den Fig. 3b und 3c sind weitere Beispiele zur Ausgestaltung der Differenzierglieder aufgezeichnet. In der Schaltung nach Fig. 3b wird der am Eingang b anliegende Rechteckimpuls durch die Schaltmittel Widerstand R6, Kondensator Cl und Induktivität L2 differenziert, und entsprechend dem Flankenverlauf tritt an dem Ausgang e ein Impuls gleicher Polarität und an dem Ausgang fein Impuls invertierter Polari tät auf. In der Fig. 3c wird das Impulskennzeichen A (Fig. 2) über den Ausgang b dem Eingang b des Dif- ferenziergliedes Kondensator C2 und Widerstand R7 zugeleitet und mit gleicher Polarität über den Aus gang e weitergeleitet.
Der zum Ausgang e invertierte Impuls wird dadurch erreicht, dass das Impulskenn zeichen A, von dem Ausgang a der Fig. 2 an den Ein gang a (Fig. 3c) übertragen, in der Kombination Kon densator C3 und Widerstand R8 differenziert und dann dem Ausgang f zugeleitet wird. Differenzier- glieder mit einer Induktivität nach den Fig. 3a und 3b haben gegenüber dem Differenzierglied nach Fig. 3c den Vorteil, dass die nachfolgenden Transi storen, z. B. Tr5 und Tr6, niederohmig angekoppelt werden können. Der in Fig. 3 beispielsweise aus Tran sistoren Tr5 und Tr6 gebildete elektronische Wei- chenteil (Koinzidenzstufe) könnte jedoch auch mit magnetischen Speicherkernen ausgeführt werden.
Die Fig. 5 zeigt nun an Hand eines Impulswirk planes die auftretenden Spannungen und Kennzeichen für den Ein- bzw. Auszählvorgang der Fig. 2 und 3. In dem oberen Teil der Fig. 5 ist beispielsweise der Impulsverlauf einer einlaufenden Achse und im unteren Teil der einer herauslaufenden Achse dar gestellt. In Fig. 5a sind die beiden von einer Messstelle den Eingängen A und B der Schwellwertschalter (Fig. 2) zugeführten überlappenden Impulse S einer ein- bzw. herauslaufenden Achse in zeitlicher Folge t - gekennzeichnet durch die Pfeilrichtung dargestellt. Die Kennzeichen werden nach ihrer Um formung in Rechteckimpulse (Fig. 5d) mit den Flan ken 1 und 2 bzw. 3 und 4, den Eingängen<I>b</I> bzw.<I>d</I> der richtungskennzeichnenden Weiche zugeführt (Fig. 5c).
Der Rechteckimpuls A wird entsprechend der Flanke 1 durch einen negativen Impuls -1 und die Flanke 2 durch einen positiven Impuls + 2 mar kiert (Fig. 5c linke Seite) und gemäss der Anordnung (z. B. Fig. 3a) gleicher Polarität -1, +2 dem Basis eingang 3 des Transistors Tr5 bzw. invertierter Po larität + 1, - 2 dem Eingang f des Transistors Tr6 (Fig. 3) zugeführt. Der nicht differenzierte Rechteck impuls<I>B</I> liegt an dem gemeinsamen Eingang<I>d</I> an. Die an den Eingängen<I>e, f</I> und<I>d</I> anliegenden Impulse sind in Fig. 5c, rechte Seite, dargestellt. Wie bereits beschrieben, kann nur dann an dem Ausgang g bzw. h ein Zählimpuls auftreten, an dessen zugehörigem Transistor Tr5 bzw.
Tr6 gleichzeitig der Markierungs impuls B und ein positiver Impuls des Kennzeichens A anliegt. Die Forderung ist nach Fig. 5c oben für den Eingang e erfüllt, und es tritt somit am Ausgang g1 (Fig. 5d) beispielsweise ein Zählimpuls Ein auf. Entsprechend wird von dem Ausgang hl (Fig.5d unten) ein Zählimpuls Aus abgegeben, da hier am Eingang f (Fig. 5c unten) ein positiver Impuls +2 gleichzeitig mit dem Kennzeichen B an dem Eingang d anliegt.
Die Fig.5b zeigt, dass zur Auswertung eines Zählimpulses beispielsweise das Vorhandensein des Impulskennzeichens B und der Flanke 2 des Kenn zeichens A erforderlich ist und die Richtungskenn zeichnung des Zählimpulses allein davon abhängig ist, ob die Flanke 2 eine positive Spannungsänderung - Fig. 5b oben Einzählkennzeichen - oder eine nega tive Änderung - Fig. 5b unten Auszählkennzeichen aufweist.
Kehrt ein Rad im Beeinflussungsbereich eines Messpunktes seine Bewegungsrichtung um, so ergeben sich zwei Möglichkeiten. In dem einen Fall kehrt die Achse ihre Bewegungsrichtung um, bevor die Bedin gungen zu einer Zählimpulsabgabe erfüllt sind, das heisst, es ist nur ein Kennzeichen<I>A</I> bzw.<I>B</I> an die Auswerteinrichtung abgegeben worden, oder es er folgte keine Impulsänderung A, während das Mar kierungszeichen<I>B</I> an dem Eingang<I>d</I> anliegt.
In dem anderen Fall wurde durch die einwirkende Achse be- reits ein Zählimpuls an die Speichereinrichtung ab gegeben; hier wird bei der Umkehr dieser Achse ein dem ersten entgegengesetzt wirkender Zählimpuls an die Speichereinrichtung weitergegeben.
Die Fig. 4 zeigt die Zwischenspeicher, z. B. in der Ausführung als Flip-Flop-Speicher. Der in Fig. 4 oben angeordnete Speicher mit dem Eingang g und den Ausgängen k1 und k2 ist dem elektronischen Weichenausgang g der Kennzeichnung Ein und der in Fig. 4 unten angeordnete Speicher mit dem Ein gang<I>h</I> und den Ausgängen ml und<I>m2</I> dem Ausgang h der Kennzeichnung Aus zugeordnet. Im Ruhe stand des Zwischenspeichers, wenn also kein Zähl impuls eingespeichert wurde, ist der Transistor Tr7 bzw. Tr9 stromführend, der Transistor Tr8 bzw. Tr10 stromlos. Sobald dem Eingang g bzw. h ein Zähl impuls zugeführt wird, wechselt der Schaltzustand der Transistoren Tr7, Tr8 bzw. Tr9, Tr10.
Dabei erhält man an den Ausgängen k1, k2 bzw. ml, m2, die den Zwischenspeicher mit der nicht dargestellten Zählein richtung verbinden, einen negativen Impuls, der nicht zur Zählung führt. Erst wenn ein wirksamer Abfrage impuls über den Eingang n, die Dioden D3 bzw. D5 an die Transistoren Tr8 bzw. Tr10 gegeben wird, stellt sich der ursprüngliche Schaltzustand des Spei chers wieder her, und über die Ausgänge k1, k2 bzw. ml, m2 wird ein Impuls, z. B. 10 V, 50 s Dauer, zur nicht dargestellten Zähleinrichtung geführt.
Die Zwischenspeicher einer Messstelle können zur gleichen Zeit abgefragt werden. Dies ist erlaubt, denn bei einer Abfragefrequenz, z. B. 1000 Hz, kann stets nur in einem der beiden Speicher ein Impuls gespei chert sein, denn es wird angenommen, dass bei einer Umkehr des Rades im Beeinflussungsbereich einer Messstelle der zeitliche Abstand zwischen Ein- und Auszählimpuls infolge der Trägheit des Rades grösser als die Periodendauer der Abfragefrequenz ist.
Zur Erzeugung der Abfragefrequenz wird eine Steuereinrichtung, beispielsweise eine Multivibrator anordnung (Fig. 7), verwendet, bei der ohne beson dere Schaltmittel an den Ausgängen der Kondensato ren C7 und C11 wechselweise Abfrageimpulse auf treten, und zwar liegt an dem Ausgang des Konden- sators C7 ein positiver Impuls an, so tritt an dem Ausgang des Kondensators Cl l ein negativer Impuls auf; dagegen führt C7 einen negativen Impuls, wenn C11 einen positiven Impuls abgibt.
Da jedoch die Dioden D3 und D5 (Fig. 4) in der Flussrichtung vorgespannt sind, bleiben die positiven Impulse ohne Wirkung, und die negativen Impulse bewirken die Abfrage. Die Steuereinrichtung kann so mit die Zwischenspeicher zweier Messstellen wechsel weise - die eine Messstelle am Ausgang C11 und die andere an dem Ausgang C7 - abfragen und, falls ein Zählimpuls in einem der Zwischenspeicher vorhanden ist, diesen Zählimpuls an die gemeinsame, nicht dar gestellte Zähleinrichtung über die Ausgänge k1, k2 bzw. ml, m2 weiterführen.
Es besteht nun die Möglichkeit, dass in einem Zwi schenspeicher (Fig. 4) gleichzeitig z. B. an dem Ein- gang g ein Zählimpuls und an dem Eingang n ein Abfrageimpuls ankommt. In diesem Fall kann es vorkommen, wenn beide Impulse gleich gross sind, dass keine Zählimpulsabgabe erfolgen würde. Um dies zu verhindern, kann man den Zählimpuls gegenüber dem Abfrageimpuls bevorrechtigt machen, indem der Zählimpuls, z. B. anliegend an den Transistor Tr7 bzw. Tr9 (Fig. 4), dem gleichzeitig anliegenden Ab frageimpuls an den Transistoren Tr8 bzw. Tr10 be vorrechtigt ist. Dies kann einmal dadurch erreicht werden, dass der Differenzierkondensator für den Ein schreibeimpuls C4 bzw. C8 (Fig. 4) grösser als der Kondensator C7 bzw.
Cl l (Fig. 7) für den Abfrage impuls ausgeführt wird, und das andere Mal, indem die eine Lage des Zwischenspeichers - die Ein schreibelage - bevorzugt wird, wobei der Kondensator C5 bzw. C9 (Fig. 4) der einen Flip-Flop-Stufe kleiner als der Kondensator C6 bzw. C10 der andern Stufe ausgelegt wird. Der Abfrageimpuls wird in diesen Fällen z. B. vom Kondensator C7 (Fig. 7) über p-p, den Spannungsteiler R9, R10 (Fig. 7u), den Ausgang <I>n</I> dem Eingang<I>n</I> der beiden parallel geschalteten Zwi schenspeicher (Fig. 4) zugeführt.
Eine weitere Ausführung, den zur gleichen Zeit mit dem Abfrageimpuls eintreffenden Zählimpuls vor berechtigt wirksam zu schalten, besteht darin, den Ab frageimpuls zu unterdrücken, solange an dem Eingang des Impulsformers, z. B. Fig. 2 unten, ein Wirkkenn zeichen B anliegt. über den Ausgang c der Fig. 2 wird, wenn an dem Eingang B (Fig. 2) ein Wirkkenn zeichen anliegt, ein solches Potential über den Ein gang c (Fig. 7b) an die Verbindungsleitung p-n zwi schen der Abfragesteuereinrichtung der Fig. 7 und den Zwischenspeichern der Fig. 4 angelegt, dass der an dem Ausgang p (Fig. 7) auftretende negative Ab frageimpuls keine Schaltwirkung auf den Transistor Tr8 bzw.
Tr10 der parallel geschalteten Zwischen speicher (Fig. 4) ausüben kann, da die Dioden D3 und D5 in Flussrichtung entsprechend vorgespannt sind.
Damit die Rückstellung und Weitergabe der Zähl impulse eines belegten Zwischenspeichers nur mittels der Abfrageimpulse erfolgen kann, wird die Belegung des Zwischenspeichers durch einen negativen Zähl impuls bewirkt, während positive Impulse, die an demselben Eingang, z. B. g bzw. h (Fig. 4), auftreten, über die Dioden D2 bzw. D4 keine Schaltwirkung auf die Transistoren ausüben können.
Die in der Beschreibung ausgeführte Polarität be zieht sich in den meisten Fällen auf die Schaltungs ausführung mit Transistoren des npn-Typs oder ähn lichen Schaltmitteln, bei denen die Polarität der Im pulse entsprechend der Wirksamkeit dieser Schaltmit tel festgelegt werden muss.
Die Ausführung der Zwischenspeicher ist nicht auf die Verwendung der in Fig. 4 beschriebenen An ordnungen nach dem Flip-Flop-Prinzip beschränkt, sondern es können zur Speicherung der gleichzeitig von zwei Messstellen gelieferten Ein- bzw. Aus zählimpulse , deren Weitergabe nacheinander an die gemeinsame Zähleinrichtung erfolgen soll, ebenso Kondensator-, Ferrit- oder ähnliche elektronische Speichereinrichtungen verwendet werden.
Die erfindungsgemässe Anordnung zur Impuls auswertung für Achszähleinrichtungen beschränkt sich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern kann, wenn es die betrieblichen Bedingun gen erlauben, in vereinfachter Ausführung, z. B. zur Überwachung von Gleisabschnitten, bei denen eine gleichzeitige Aus- und Einzählung von Achsen nicht erfolgen kann und somit die Zwischenspeicheranord nung nicht erforderlich ist, verwendet werden. Des gleichen können die der richtungskennzeichnenden elektronischen Weiche vorgeschalteten Impulsformer entfallen, wenn die Gleisgeräte einer Messstelle bereits nahezu rechteckförmige Impulskennzeichen abgeben.