CH385914A - Electromagnetic track device, in particular for axle counting devices in railway safety - Google Patents

Electromagnetic track device, in particular for axle counting devices in railway safety

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CH385914A
CH385914A CH920460A CH920460A CH385914A CH 385914 A CH385914 A CH 385914A CH 920460 A CH920460 A CH 920460A CH 920460 A CH920460 A CH 920460A CH 385914 A CH385914 A CH 385914A
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CH
Switzerland
Prior art keywords
coil
rail
track device
track
dependent
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Application number
CH920460A
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German (de)
Inventor
Suerkemper Willi
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163Detection devices
    • B61L1/165Electrical

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

  

  Elektromagnetisches Gleisgerät, insbesondere für Achszähleinrichtungen im  Eisenbahnsicherungswesen    Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches  Gleisgerät an einem Gleis, bei dem zu beiden Seiten  einer     Schiene    Spulen angeordnet sind, von denen die  eine ein magnetisches Wechselfeld     erzeugt,    durch das  in der anderen Spule eine Spannung induziert wird,  zum Zwecke, die Spannung in ihrer Grösse durch  ein durch die Einwirkzone des Gleisgerätes rollendes  Rad zu beeinflussen.  



  Es sind bereits Einrichtungen bekannt, bei denen  auf beiden Seiten einer Schiene Spulen angeordnet  sind. So gibt es Systeme, bei denen sich die Spulen  auf einem gemeinsamen, die Schiene umgebenden  Eisenkern befinden, und je nach der Art der Schal  tung wird hier durch die Einwirkung des Rades eine  Rückkopplungsanordnung beeinflusst oder die magne  tische Kopplung zwischen Sende- und Empfangsspule  verstärkt. In einer weiteren Anordnung sind auf den  die Schiene     umgebenden    Eisenkernen drei Spulen an  geordnet. Auf der einen Seite der Schiene befindet  sich die Empfangsspule und auf der anderen Seite  die zwei Sendespulen, von denen die eine mit Gleich  strom und die andere mit Wechselstrom gespeist  wird.

   Weiterhin ist eine andere     Ausführung    bekannt,  bei der die Spulen auf beiden     Seiten        einer    Schiene  durch eine gemeinsame magnetische nichtleitende  Traverse befestigt sind. Die wechselstromerregte  Spule ist in der Weise neben der     Schiene    angeordnet,  dass auch hier das erzeugte Kraftfeld nur dann auf  die Empfangsspule intensiv einwirken kann,     wenn     das Rad durch das magnetische Wechselfeld hin  durchrollt.  



  In einer anderen     bekannten    Einrichtung liegen  dem auf der einen Seite der Schiene erzeugten Wech  selfeld ein oder mehrere Paare von gegeneinander  geschalteten Wicklungen gegenüber, die so ab  gestimmt sind, dass sich im Ruhezustand in jedem Wick-    lungspaar die induzierten Spannungen nach Grösse  und Phase aufheben. Die Spulen sind an der Schiene  so angeordnet, dass beim Vorüberrollen eines Rades  durch die     Luftspaltänderung    das in einem jeden Wick  lungspaar herrschende Spannungsgleichgewicht ge  stört wird. Der nicht kompensierte     Spannungsteil     beeinflusst die     Überwachungseinrichtung.     



  In einem weiteren bekannten elektromagnetischen  Gleisgerät wird die Schirmwirkung eines durch den  Luftspalt zwischen Sende- und Empfangsspule rollen  den Rades zur Beeinflussung des Systems auf  genutzt. Um bei dieser     Einrichtung    eine optimale       Beeinflussung    zu erhalten, sind Sender und Empfän  ger oberhalb des Schienenkopfes angeordnet, damit  die abschirmende Wirkung der Schiene möglichst  gering bleibt.

   Da jedoch die     einwirkenden    Räder  entsprechend der verschiedenartigen     Fahrzeuge    un  terschiedliche     Dimensionen    haben, verursacht die  Abschirmung dieser Räder eine stark schwankende  Absenkung der in der Empfangsspule induzierten  Spannung, so dass ein einwandfreier Betrieb der       überwachungseinrichtung    nicht     gewährleistet    wird.  



  Das     elektromagnetische    Gleisgerät an     einem    Gleis  ist dadurch     gekennzeichnet,    dass die Empfangsspule  in einer magnetischen Brückenanordnung liegt, welche  aus der Schiene, dem Empfänger und den Luftspalten  zwischen der Spule und dem Schienenkopf und dem  Schienenfuss besteht, und dass die Brückenanordnung  durch das magnetische Wechselfeld der Sendespule  gespeist wird, und dass zum Zwecke der Aufhebung  bzw.     Umkehrung    der Polarität des im Wirkbereich  des     Radkranzes    auf die Spule     wirkenden    magne  tischen Wechselfeldes die Sendespule zur Schiene       geneigt    ist.  



  Die Frequenz des Wechselfeldes kann so gewählt  sein - beispielsweise 5     kHz    -, dass die     Aufhebung         oder Umkehr der Polarität des wirksamen magne  tischen Feldes der Spule unabhängig davon erfolgt, ob  das Material des Radreifens     magnetisch    leitend  (z. B. Stahl) oder magnetisch nicht leitend (z. B. Alu  minium) ist. Der Vorteil gegenüber dem Bekannten  besteht darin, dass das Gleisgerät einwandfrei     arbeitet,     gleichgültig, ob das Rad oder Teil des Rades aus  magnetisch leitendem oder nicht leitendem Material  bestehen. Die Erfindung ermöglicht es auch, Kunst  stoffräder, die mit einer Metalleinlage versehen sind,  einwandfrei zu erkennen.  



  Die optimale Beeinflussung der in der Empfangs  spule fliessenden Teilflüsse durch den Radkranz,  wobei das wirksame magnetische Wechselfeld der  Spule praktisch aufgehoben wird, kann durch die  Anordnung des Empfängers erreicht werden, indem  der magnetisch leitende verlängerte Spulenkern der  Spule formschlüssig mit dem Steg der Schiene ver  bunden ist, so dass die Spule in einer durch das magne  tische Wechselfeld der Sendespule gespeisten magne  tischen Brückenanordnung liegt, die aus der Schiene,  dem Empfangssystem und den Luftspalten zwischen  der Spule und dem Schienenkopf einerseits und dem  Schienenfluss anderseits gebildet wird.  



  Um einen einwandfreien Abgleich der Brücken  anordnung erzielen zu können, kann die Sendespule  um eine einstellbare, parallel zur Längsrichtung der  Schiene verlaufende Achse drehbar angeordnet sein.  



  Ein weiterer Nachteil einer bekannten Einrich  tung, bei der Sender und Empfänger oberhalb des  Schienenkopfes angeordnet sind, besteht darin, dass  nicht nur die durch die Einwirkzone rollenden Räder  eine     Beeinflussung    des Systems hervorrufen, sondern,  dass auch andere am Fahrzeug befindliche Teile,  z. B. herunterhängende Ketten und Rohre, oder  andere durch den betrieblichen Ablauf bedingte Eisen  teile, z. B. Schienenbremsen, die sich durch die Beein  flussungszone des Gleisgerätes bewegen, zu Störungen  in der     Überwachungseinrichtung    führen können. Ein  weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtung be  steht darin, dass die über die Schiene herausragenden       Teile    einer mechanischen     Zerstörung    zugänglich sind.

    Diese Nachteile können behoben werden, indem die  Sendespule und die Empfangseinrichtung zweckmässig  unterhalb der Schienenoberkante angeordnet sind.  Durch diese vorteilhafte Anordnung des Gerätes ist  zur Erzielung der erforderlichen Absenkung grund  sätzlich nur der Radkranz, nicht aber der übrige Teil  des Rades erforderlich. Dies bedeutet, dass alle Rad  sorten immer die gleiche Absenkung hervorrufen.  



  Die Wirkungsweise des elektromagnetischem  Gleisgerätes kann weiterhin verbessert werden, indem  zur     Abschirmung    der die Wirksamkeit des Gerätes  ungünstig beeinflussenden magnetischen Fremdfelder  und zur Bündelung des Eigenfeldes sowohl die Sende  spule als auch der Empfänger mit einem magnetisch  nicht leitenden Mantel, z. B. Aluminium, umgeben  sein können.  



  Werden die elektromagnetischen Gleisgeräte zur  Steuerung von Achszähleinrichtungen verwendet, die    in beiden Richtungen befahrene Gleisabschnitte über  wachen, so ist es erforderlich, dass der Zu- oder Ab  gang von Achsen aus dem betreffenden Gleisabschnitt  durch ein richtungsabhängiges Kriterium gekennzeich  net wird. In bekannter Weise können zur richtungs  abhängigen Zählung von Achsen zwei gleiche Gleis  geräte an den beiden Seiten eines Gleises so angeord  net sein, dass sich die Beeinflussungszonen beider  Systeme überschneiden.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an  hand der Zeichnung erläutert.  



  Es zeigt:  die Fig. 1 die Art, wie das elektromagnetische  Gleisgerät an der Schiene befestigt ist, und  die Fig. 2 eine vereinfachte Ersatzschaltung zur  Fig. 3, welche die in der Brückenanordnung des  Gleisgerätes erforderlichen Kraftlinien darstellt.  



  Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, liegt die Schiene 1  auf der Traverse 2, welche auf der einen Seite der  Schiene die Empfangseinrichtung 7 bis 10 und auf  der anderen Seite der Schiene den drehbaren Sender  3 bis 6 trägt.  



  Der Sender besteht aus einer beispielsweise recht  eckigen Spule 4, die zur Abschirmung von einem  Aluminiummantel 5, 6 umgeben ist. Ober- und Unter  seite des Abschirmmantels sind beispielsweise mit  Pertinax abgedeckt, so dass der magnetische Fluss un  gehindert austreten kann. Der Kern 3 der Spule kann  aus Dynamoblech oder Ferrit und die Spule 4 aus  mehreren Teilwicklungen bestehen. Die Empfangs  einrichtung besteht aus der Spule 8, dem auf einer  Seite verlängerten Spulenkern 7 und dem Abschirm  mantel 9, 10. Der Spulenkern kann wiederum aus  Dynamoblech oder     Ferrit    bestehen.  



  Die Abschirmung der Sende- und Empfängerein  richtung ist, um die Güte der elektrischen Kreise  möglichst wenig zu beeinflussen, in einem entsprechen  den Abstand um die Spule angeordnet.  



  In Abhängigkeit der verschiedenen Schienenformen  und der grösstmöglichen Beeinflussung des Systems  durch die Einwirkung des Radkranzes wurden durch  Versuch die günstige Form und Einstellung der Sende  spule ermittelt. So ist es     vorteilhaft,    den Sender in  einem von den     Schienenunterkanten    und der Strah  lungsrichtung des Magneten gebildeten Winkel a  von 30 bis 80  zum Schienenkopf hin einzustellen  und die parallel zur Längsrichtung der Schiene ver  laufende Achse des Drehpunktes des Systems in einen  Abstand d = 80 bis 150 mm von der Schienenmitte  und eine Entfernung c = 25 bis 80 mm von der       Schienenunterkante    festzulegen.  



  Die magnetische Einstellung des Gleisgerätes liesse  sich jedoch auch in gewissen Grenzen durch eine ein  stellbare Empfängeranordnung erzielen, jedoch würde  die konstruktive Ausgestaltung durch die erforderliche       Formschlüssigkeit    des Empfängers mit dem Schienen  steg schwierig sein. Ausserdem befindet sich der  Empfänger auf der Innenseite der Schiene, also im  Gleis, so dass die     Einstellung    den Betrieb     behindert     und die die Einstellung durchführenden Personen ge-      fährden würde.

   Für die Gestaltung der Empfänger  einrichtung wurde jedoch durch Versuche eine  günstige Anordnung an der Schiene ermittelt, bei der  der formschlüssige Teil des Spulenkerns 7 in einem  Abstand g = 30 bis 95 mm von dem Schienenfuss  gegenüber dem Schienensteg zu liegen kommt, der die  Spule 8 tragende Teil des Spulenkerns 7 parallel zum  Schienensteg und weiterhin die freie Seite der Spule 8  in einem Abstand e = 0 bis 60 mm unterhalb der  Schienenoberkante und in einer Entfernung f = 105  bis 185 mm von der Schienenmitte angeordnet ist.  



  Diese beschriebene Anordnung betrifft die der  Erfindung zugrundeliegende Wirkungsweise des elek  tromagnetischen Gleisgerätes. Bei der nicht durch  einen Radkranz beeinflussten Einrichtung wird in der  Empfangsspule 8, einstellbar durch die Neigung der  Sendespule 4 zur Schiene, eine bestimmte Spannung  durch das wirksame magnetische Wechselfeld erzeugt.  Dringt ein Radkranz eines durch die Wirkungszone  des Gleisgerätes rollenden Rades 11 in den Luftspalt  zwischen dem Schienenkopf der Schiene 1 und der  Spule 8 ein, so wird durch die Einwirkung des Rad  kranzes das wirksame Wechselfeld der Spule 8 auf  gehoben oder umgekehrt, so dass keine Spannung  oder eine um 180  phasenverschobene Spannung in  der Spule induziert werden kann.

   Die induzierte  Wechselspannung in der Empfängerspule 8, die zur  Steuerung der Überwachungseinrichtung verwendet  wird, erreicht somit eine 100 %ige Absenkung oder  darüber hinaus eine Phasenumkehr, die durch phasen  richtige Gleichrichtung ausgenützt werden kann.  



  Durch die Anordnung der Sende- und Empfangs  spule unterhalb der Schienenoberkante und die Nei  gung der Sendespule zum Schienenkopf wurde  erreicht, dass Metallteile, die nur bis zur Schienen  oberkante reichen, z. B. aus Schienenbremsen, nur  eine unwesentliche Absenkung der induzierten Span  nung in der Empfängerspule 8 hervorrufen und somit  keinen Einfluss auf die nachgeschaltete Überwachungs  einrichtung haben.  



  Die Arbeitsweise des elektromagnetischen Gleis  gerätes lässt sich anhand der Fig. 2 und 3 besser ver  stehen, welche die für die Brückenanordnung nötigen  Flusslinien (Fig. 3) und die vereinfachte Ersatzschal  tung (Fig. 2) zeigt. Um den Vergleich zwischen dem  Flussdiagramm und der Ersatzschaltung zu erleichtern,  sind die einander entsprechenden Stellen mit den  gleichen Zahlen bezeichnet. So ist beispielsweise die  magnetische Flusslinie zwischen den Stellen 21 und 41  im Flussdiagramm durch den Widerstand zwischen  den Stellen 21 und 41 im Ersatzschema dargestellt.  Der Empfänger E liegt in der Diagonale 51-61 der  Brücke. Wie aus dem Flussdiagramm hervorgeht, wird  die Brücke durch die besondere Form (L-Form) des  Magnetkerns gebildet.  



       Wenn    die Sendespule 4 in horizontaler Richtung  verschoben wird, werden die magnetischen Wider  stände 11-31 und 21-41 wesentlich beeinflusst. Da  durch wird die an die Stellen 31 und 41 an die Brücke  angelegte Spannung erhöht oder vermindert; mit    anderen Worten wird die Kopplung zwischen dem  Sender und dem Empfänger geändert. Obwohl die  magnetischen Widerstände 11-31 und     21-41    durch  die Drehung der Sendespule so beeinflusst werden, dass  der magnetische Widerstand zwischen 21 und 42 ab  nimmt, wenn der magnetische Widerstand zwischen  11 und 31 zunimmt, werden doch besonders die  magnetischen Widerstände 31-51 und 41-51 der  Brücke     beeinflusst.    Diese Tatsache gestattet eine Ein  stellung der Brücke.

   Die Wirkung eines Rades, und  zwar insbesondere des Radkranzes, auf den Flussweg  zwischen 31 und 51 besteht in der Steuerung des  magnetischen Widerstandes 31-51, wodurch die       Brückenverhältnisse    geändert werden. Die Brücke  kann so eingestellt werden, dass bei unbetätigtem  Gleisgerät, d. h. wenn sich     kein    Rad im Wirkbereich  befindet, die Brücke nicht abgeglichen ist, so dass  eine gewisse Energiemenge der Sendespule wirksam  wird. Sobald ein Rad in den Wirkungsbereich des  Gleisgerätes eintritt, wird die Brücke abgeglichen, so  dass die     in    der Empfangsspule induzierte Spannung auf  Null abfällt.

   Anderseits kann ein den Wirkungsbereich  des Gleisgerätes durchlaufendes Rad zur Folge haben,  dass die in der Empfangsspule induzierte Spannung  in Abhängigkeit des vom Rad durchlaufenen Weges  auf     Null        abfällt    und dann mit um 1800 gedrehter  Phase auf einen gewissen Wert ansteigt.  



  Das der Erfindung zugrundeliegende elektro  magnetische Gleisgerät ist nicht nur zur Steuerung  von     Achszähleinrichtungen    geeignet, sondern es kann  überall da zur Steuerung von Einrichtungen in vor  teilhafter Weise Verwendung finden, wo eine Beein  flussung durch einen fahrenden Zug auf die Strecke  erfolgen soll, z. B. zur     Sicherung    von Wegübergängen,       Beeinflussung    von     Signaleinrichtungen    und zur Gleis  füllstandanzeige.

   Ausserdem eignet sich das Gleis  gerät zur Überwachung der Zuggeschwindigkeit,  indem die     Flankensteilheit    und/oder die Zeitdauer der  Absenkung der induzierten Spannung in der Empfän  gerspule als Kriterium verwendet wird', oder indem  die Zeitdauer für das Durchfahren einer     Messstrecke     zwischen zwei Gleisgeräten gemessen und als Mass  für die Geschwindigkeit verwendet wird.



  Electromagnetic track device, in particular for axle counting devices in railway safety systems The invention relates to an electromagnetic track device on a track, in which coils are arranged on both sides of a rail, one of which generates an alternating magnetic field by which a voltage is induced in the other coil for Purpose of influencing the size of the tension by means of a wheel rolling through the action zone of the track device.



  Devices are already known in which coils are arranged on both sides of a rail. There are systems in which the coils are on a common iron core surrounding the rail, and depending on the type of circuit, a feedback arrangement is influenced by the action of the wheel or the magnetic coupling between the transmitter and receiver coil is reinforced. In a further arrangement, three coils are arranged on the iron cores surrounding the rail. On one side of the rail there is the receiving coil and on the other side the two transmitting coils, one of which is fed with direct current and the other with alternating current.

   Another embodiment is also known in which the coils are fastened on both sides of a rail by a common magnetic, non-conductive cross member. The alternating current excited coil is arranged next to the rail in such a way that here too the force field generated can only have an intensive effect on the receiving coil when the wheel is rolling through the alternating magnetic field.



  In another known device, the alternating field generated on one side of the rail is opposed by one or more pairs of oppositely connected windings, which are coordinated so that the induced voltages in each winding pair cancel each other out according to magnitude and phase. The coils are arranged on the rail in such a way that when a wheel rolls past, the change in the air gap disrupts the voltage equilibrium in each winding pair. The uncompensated voltage part influences the monitoring device.



  In another known electromagnetic track device, the shielding effect of a wheel rolling through the air gap between the transmitter and receiver coil is used to influence the system. In order to obtain an optimal influence on this device, the transmitter and receiver are arranged above the rail head so that the shielding effect of the rail remains as low as possible.

   However, since the acting wheels have different dimensions according to the various vehicles, the shielding of these wheels causes a strongly fluctuating lowering of the voltage induced in the receiving coil, so that proper operation of the monitoring device is not guaranteed.



  The electromagnetic track device on a track is characterized in that the receiver coil is located in a magnetic bridge arrangement, which consists of the rail, the receiver and the air gaps between the coil and the rail head and the rail foot, and that the bridge arrangement is created by the alternating magnetic field of the transmitter coil is fed, and that for the purpose of canceling or reversing the polarity of the magnetic alternating field acting on the coil in the effective area of the wheel rim, the transmitting coil is inclined to the rail.



  The frequency of the alternating field can be selected - for example 5 kHz - so that the polarity of the effective magnetic field of the coil is canceled or reversed regardless of whether the material of the wheel tire is magnetically conductive (e.g. steel) or magnetically non-conductive (e.g. aluminum). The advantage over the known is that the track device works perfectly, regardless of whether the wheel or part of the wheel is made of magnetically conductive or non-conductive material. The invention also makes it possible to properly recognize synthetic material wheels that are provided with a metal insert.



  The optimal influencing of the partial fluxes flowing in the receiving coil through the wheel rim, whereby the effective alternating magnetic field of the coil is practically canceled, can be achieved by the arrangement of the receiver, in that the magnetically conductive elongated coil core of the coil is positively connected to the web of the rail so that the coil lies in a magnetic bridge arrangement fed by the alternating magnetic field of the transmitter coil, which is formed from the rail, the receiving system and the air gaps between the coil and the rail head on the one hand and the rail flow on the other.



  In order to be able to achieve a perfect alignment of the bridge arrangement, the transmission coil can be arranged rotatably about an adjustable axis running parallel to the longitudinal direction of the rail.



  Another disadvantage of a known Einrich device, in which the transmitter and receiver are arranged above the rail head, is that not only the wheels rolling through the action zone affect the system, but that other parts on the vehicle, such. B. hanging chains and pipes, or other parts due to the operational process iron, z. B. Rail brakes that move through the influencing zone of the track device can lead to disturbances in the monitoring device. Another disadvantage of this known device is that the parts protruding over the rail are accessible to mechanical destruction.

    These disadvantages can be remedied in that the transmitting coil and the receiving device are expediently arranged below the upper edge of the rail. Due to this advantageous arrangement of the device, only the rim, but not the rest of the wheel, is basically required to achieve the required lowering. This means that all wheel types always cause the same depression.



  The mode of operation of the electromagnetic track device can be further improved by both the transmitter coil and the receiver with a magnetically non-conductive jacket, for example, to shield the external magnetic fields that adversely affect the effectiveness of the device and to bundle the own field. B. aluminum, can be surrounded.



  If the electromagnetic track devices are used to control axle counters that monitor track sections traveled in both directions, it is necessary that the access or exit of axles from the track section in question is marked by a direction-dependent criterion. In a known manner, two identical track devices can be arranged on both sides of a track for direction-dependent counting of axes so that the zones of influence of both systems overlap.



  An embodiment of the invention is explained with reference to the drawing.



  It shows: FIG. 1 the way in which the electromagnetic track device is fastened to the rail, and FIG. 2 shows a simplified equivalent circuit to FIG. 3, which shows the lines of force required in the bridge arrangement of the track device.



  As can be seen from FIG. 1, the rail 1 rests on the cross member 2, which carries the receiving device 7 to 10 on one side of the rail and the rotatable transmitter 3 to 6 on the other side of the rail.



  The transmitter consists of a rectangular coil 4, for example, which is surrounded by an aluminum jacket 5, 6 for shielding. The top and bottom of the shielding jacket are covered with Pertinax, for example, so that the magnetic flux can escape unhindered. The core 3 of the coil can consist of dynamo sheet metal or ferrite and the coil 4 of several partial windings. The receiving device consists of the coil 8, the coil core 7 extended on one side and the shielding jacket 9, 10. The coil core can in turn consist of dynamo sheet metal or ferrite.



  In order to influence the quality of the electrical circuits as little as possible, the shielding of the transmitting and receiving device is arranged in a corresponding distance around the coil.



  Depending on the different rail shapes and the greatest possible influence on the system by the action of the wheel rim, the favorable shape and setting of the transmitter coil were determined by experiment. So it is advantageous to set the transmitter at an angle a formed by the lower edge of the rail and the direction of radiation of the magnet from 30 to 80 to the rail head and the axis of the pivot point of the system running parallel to the longitudinal direction of the rail at a distance d = 80 to 150 mm from the center of the rail and a distance of c = 25 to 80 mm from the lower edge of the rail.



  The magnetic setting of the track device could, however, also be achieved within certain limits by an adjustable receiver arrangement, but the structural design would be difficult due to the required positive fit of the receiver with the rail web. In addition, the receiver is located on the inside of the rail, in other words in the track, so that the setting would hinder operation and endanger the person making the setting.

   For the design of the receiver device, however, a favorable arrangement on the rail was determined through tests, in which the form-fitting part of the coil core 7 comes to lie at a distance g = 30 to 95 mm from the rail foot opposite the rail web that carries the coil 8 Part of the coil core 7 is arranged parallel to the rail web and furthermore the free side of the coil 8 at a distance e = 0 to 60 mm below the top edge of the rail and at a distance f = 105 to 185 mm from the center of the rail.



  This arrangement described relates to the operation of the electromagnetic track device on which the invention is based. In the device that is not influenced by a wheel rim, a certain voltage is generated in the receiving coil 8, adjustable by the inclination of the transmitting coil 4 to the rail, by the effective alternating magnetic field. If a wheel rim of a wheel 11 rolling through the zone of action of the track device penetrates the air gap between the rail head of the rail 1 and the coil 8, the effective alternating field of the coil 8 is lifted by the action of the wheel rim or vice versa, so that no voltage or a voltage which is 180 out of phase can be induced in the coil.

   The induced alternating voltage in the receiver coil 8, which is used to control the monitoring device, thus achieves a 100% reduction or, moreover, a phase reversal, which can be used by means of phase-correct rectification.



  By arranging the transmitting and receiving coil below the top edge of the rail and the inclination of the transmitting coil to the rail head it was achieved that metal parts that only extend to the top of the rails, for. B. from rail brakes, cause only an insignificant lowering of the induced voltage in the receiver coil 8 and thus have no influence on the downstream monitoring device.



  The operation of the electromagnetic track device can be better based on FIGS. 2 and 3, which shows the flow lines necessary for the bridge arrangement (FIG. 3) and the simplified equivalent circuit (FIG. 2). In order to facilitate the comparison between the flowchart and the equivalent circuit, the corresponding positions are marked with the same numbers. For example, the magnetic flux line between points 21 and 41 in the flow chart is represented by the resistance between points 21 and 41 in the substitute scheme. The receiver E is in the diagonal 51-61 of the bridge. As can be seen from the flow chart, the bridge is formed by the special shape (L-shape) of the magnetic core.



       If the transmitter coil 4 is moved in the horizontal direction, the magnetic resistances 11-31 and 21-41 are significantly affected. Since the voltage applied to the bridge at points 31 and 41 is increased or decreased; in other words, the coupling between the transmitter and the receiver is changed. Although the magnetic resistances 11-31 and 21-41 are influenced by the rotation of the transmitter coil so that the magnetic resistance between 21 and 42 decreases when the magnetic resistance increases between 11 and 31, the magnetic resistances 31-51 in particular become and 41-51 of the bridge. This fact allows an adjustment of the bridge.

   The effect of a wheel, in particular the wheel rim, on the flux path between 31 and 51 is to control the magnetic resistance 31-51, whereby the bridge ratios are changed. The bridge can be set so that when the track device is not activated, i.e. H. if there is no wheel in the effective range, the bridge is not balanced, so that a certain amount of energy from the transmitter coil is effective. As soon as a wheel enters the effective area of the track device, the bridge is leveled so that the voltage induced in the receiving coil drops to zero.

   On the other hand, a wheel passing through the effective area of the track device can result in the voltage induced in the receiving coil falling to zero depending on the path traveled by the wheel and then increasing to a certain value with the phase rotated by 1800.



  The electro-magnetic track device underlying the invention is not only suitable for controlling axle counting devices, but it can be used anywhere to control devices in front of geous manner, where an impact should be effected by a moving train on the route, for. B. to secure path crossings, influencing signaling devices and the track level indicator.

   In addition, the track device is suitable for monitoring the train speed by using the slope and / or the duration of the lowering of the induced voltage in the receiver gerspule as a criterion, or by measuring the time required to drive through a measuring section between two track devices and as a measure used for speed.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Elektromagnetisches Gleisgerät an einem Gleis, insbesondere für Achszähleinrichtungen in Eisen bahnanlagen, bei dem zu beiden Seiten einer Schiene Spulen angeordnet sind, von denen die eine ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, durch das in der anderen Spule eine Spannung induziert wird', zum Zwecke, die Spannung in ihrer Grösse durch ein durch die Einwirkzone des Gleisgerätes rollendes Rad zu beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass die Emp fangsspule (8) in einer magnetischen Brückenanord nung liegt, welche aus der Schiene (1), dem Empfän ger (7, 8) und den Luftspalten zwischen der Emp fangsspule und dem Schienenkopf und dem Schienen fuss besteht, PATENT CLAIM Electromagnetic track device on a track, in particular for axle counting devices in railway systems, in which coils are arranged on both sides of a rail, one of which generates an alternating magnetic field through which a voltage is induced in the other coil ', for the purpose of To influence tension in its size by a wheel rolling through the zone of action of the track device, characterized in that the receiving coil (8) is in a magnetic bridge arrangement, which consists of the rail (1), the receiver (7, 8) and the air gaps between the receiving coil and the rail head and the rail foot exist, und dass die Brückenanordnung durch das magnetische Wechselfeld der Sendespule (4) gespeist wird, und dass zum Zwecke der Aufhebung bzw. Umkehrung der Polarität des im Wirkbereich des Radkranzes auf die Spule (8) wirkenden magnetischen Wechselfeldes die Sendespule zur Schiene geneigt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Gleisgerät nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sendespule (4) auf einer Achse drehbar einstellbar ist, welche parallel zur Längs richtung der Schiene verläuft. 2. Gleisgerät nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sendespule (4) und die Emp fangsspule (8) unterhalb der Schienenoberkante an geordnet sind. 3. and that the bridge arrangement is fed by the alternating magnetic field of the transmitter coil (4), and that the transmitter coil is inclined to the rail for the purpose of canceling or reversing the polarity of the alternating magnetic field acting on the coil (8) in the effective area of the wheel rim. SUBClaims 1. Track device according to claim, characterized in that the transmitter coil (4) is rotatably adjustable on an axis which runs parallel to the longitudinal direction of the rail. 2. Track device according to dependent claim 1, characterized in that the transmission coil (4) and the Emp catch coil (8) are arranged below the top edge of the rail. 3. Gleisgerät nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Frequenz des Wechselfeldes zum Zwecke der Unabhängigkeit vom Material des Radkranzes so gewählt ist, dass die Aufhebung oder Umkehr der Polarität des wirksamen magnetischen Feldes der Spule (8) erfolgt. 4. Gleisgerät nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass sowohl die Sendespule (4) als auch der Empfänger (7, 8) mit einem magnetischen nicht leitenden Mantel (6 bzw. 9), z. B. Aluminium, umgeben sind. 5. Track device according to dependent claim 2, characterized in that the frequency of the alternating field is selected for the purpose of independence from the material of the wheel rim so that the polarity of the effective magnetic field of the coil (8) is canceled or reversed. 4. Track device according to dependent claim 2, characterized in that both the transmitter coil (4) and the receiver (7, 8) with a magnetic non-conductive jacket (6 or 9), for. B. aluminum, are surrounded. 5. Gleisgerät nach den Unteransprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur richtungsabhängigen Zählung von Achsen zwei gleiche Gleisgeräte an den beiden Schienen eines Gleises so angeordnet sind, dass sich die Beeinflussungszonen beider Geräte über schneiden. Track device according to dependent claims 3 and 4, characterized in that for direction-dependent counting of axes, two identical track devices are arranged on the two rails of a track in such a way that the zones of influence of both devices intersect.
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