CH658432A5

CH658432A5 - Anordnung an einem schienenstrang zur ueberwachung des vorhandenseins von fahrzeugen innerhalb eines bestimmten schienenabschnittes.

Info

Publication number: CH658432A5
Application number: CH195882A
Authority: CH
Inventors: Peter Schuermans; Peter Kamphausen
Original assignee: Scheidt & Bachmann Gmbh
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1986-11-14
Also published as: NL188462B; NL188462C; FR2503069B1; DE3113197A1; SE8202076L; AT383090B; BE892572A; SE457944B; ATA50082A; FR2503069A1; DE3113197C2; NL8201256A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bereits ein Verfahren zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens einer Induktionsschleife, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfasst und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird, vorgeschlagen worden, bei welchem die aus den Schwingungen des Oszillators erzeugten Impulse in ein der Oszillatorfrequenz proportionales Zeitsignal umgesetzt werden, das mittels einer konstanten Basisfrequenz digital gemessen wird und dessen aus der Induktivitätsveränderung resultierende Änderung in der Auswerteschaltung festgestellt und bei Überschreiten eines programmierbaren Schwellwertes als Steuersignal weiterverarbeitet wird.

Durch die digitale Messung mit einer konstanten Basisfrequenz und die digitale Auswertung gemäss diesem Vorschlag können normale Umweltveränderungen im Bereich der Induktionsschleife mittels Anpassung der Schwellwertgrenze als Steuersignale unterdrückt und echte Steuersignale unabhängig von der Anwesenheitszeit des Fahrzeuges im überwachten Bereich abgegeben werden, so dass auch ein längeres Verweilen von Fahrzeugen auf der Verkehrsfläche ordnungsgemäss registriert wird und umweltbedingte Induktivitätsveränderungen keine Fehlsignale zur Folge haben können.

Bei der Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens auf von Schienenfahrzeugen befahrene Gleisabschnitte wird eine Induktionsschleife im Einwirkungsbereich des Schienenfahrzeuges, z.B. auf den Schwellen, verlegt und eine Steuersignalabgabe während der Anwesenheit des Fahrzeuges über die Schleife erreicht. Der Nachteil besteht darin, dass die verhältnismässig kleine Schleife nur einen kurzen Gleisabschnitt überwachen und die Befestigung der Induktionsschleife nur mit Hilfsmitteln, z.B. Holzrahmen oder ähnlichem, vorgenommen werden kann, die bei maschinellen Gleisarbeiten, wie beispielsweise Gleisstopfarbeiten, demontiert werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die eine Anwendung des bereits vorgeschlagenen Verfahrens auf Schienenfahrzeuge unter Ausschliessung der voranstehenden Nachteile ermöglicht.

Diese Aufgabenstellung wird mit der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die Verlegung der Induktionsschleife am Schienenfuss und die Bildung eines Kurzschlussringes wird eine gute induktive Kopplung des Kurzschlussringes mit der Induktionsschleife erreicht, gleichzeitig jedoch die Wirkung der Induktionsschleife durch die Kurzschlussverbinder auf einen bestimmten Gleisabschnitt begrenzt. Beim Eintreten von Achsen in den Kurzschlussring wird eine Induktivitätsänderung hervorgerufen, die bei Überschreiten eines programmierbaren Schwellwertes durch die Auswerteschaltung Steuersignale abgibt.

Als Vorteil ergibt sich, dass durch die Anwendung des Kurzschlussringes um die Induktionsschleife der zu überwachende Gleisabschnitt bedeutend vergrössert werden kann, wobei die Grösse des Kurzschlussringes veränderbar ist und der jeweiligen Örtlichkeit ohne Schwierigkeiten angepasst werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Lage der Induktionsschleife innerhalb des Kurzschlussringes frei wählbar ist.

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann zwischen den Kurzschlussverbindern mindestens ein weiterer schaltbarer Kurzschlussverbinder angeordnet werden. Hierdurch ist es möglich, den Kurzschlussring in seiner Länge und damit den überwachten Gleisabschnitt durch Zu- und Abschalten von zusätzlichen Kurzschlussverbindern zu verändern. Insbesondere wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, einen langen Gleisabschnitt, beispielsweise eines Rangiergleises, zu unterteilen, um festzustellen, bis zu welchen Teilen der Gleisabschnitt besetzt ist. Diesistz. B. beim Zusammenstellen von Zügen von Bedeutung, da die Abdrückgeschwindigkeit der Wagen u. a. von der jeweiligen, mit zunehmender Zuglänge abnehmenden Entfernung des Zugendes abhängig ist.

Es ist bereits bekannt, die Schienen eines Gleisabschnittes durch Schienenverbinder elektrisch leitend miteinander zu verbinden und den so gebildeten Gleisabschnitt an einen Oszillator zu schalten, dessen Frequenz durch den kurzgeschlossenen Bereich des Gleisabschnitts bestimmt wird. Sobald ein Fahrzeug in den kurzgeschlossenen Gleisabschnitt einfährt, wird der Oszillator aus seiner Grundfrequenz heraus verstimmt. Überschreitet die Verstimmung einen vorgegebenen Schwellwert, wird über einen Umsetzer eine Besetztmeldung für den Gleisabschnitt in einer Meldeeinrichtung ausgegeben.

Bei diesem bekannten Gleisstromkreis für Eisenbahnsicherungsanlagen wird die Oszillator-Induktivität durch den Gleisstromkreis gebildet, der demzufolge eine galvanische Verbindung zu dem Oszillator hat. Damit gehen nicht nur Umwelteinflüsse unmittelbar in die Oszillator-Induktivität ein, sondern es besteht weiterhin die Gefahr, dass der Oszillator durch Fremdeinflüsse, z. B. Blitz, Schienenrückströme oder dergleichen, zerstört wird.

Diese Nachteile werden mit dem erfindungsgemässen Vorschlag vermieden, weil der durch die Kurzschlussverbinder zwischen den Schienensträngen gebildete Kurzschlussring galvanisch von der im Bereich dieses Schienenstranges verlegten Induktionsschleife getrennt ist. Damit entfällt die Gefahr einer Zerstörung des Oszillators durch Fremdeinfluss; ausserdem werden die Umwelteinflüsse, die Temperatur und Feuchtigkeit, verringert. Die Schienenrückströme, die innerhalb des zu überwachenden Gleisabschnittes durch die Kurzschlussverbinder symmetrisch auftreten, werden durch die entgegengesetzte Stromrichtung in den parallel zu den Schienen verlaufenden Teillängen der Induktionsschleife kompensiert.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Anordnung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zu überwachenden Gleisabschnittes;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt gemäss der Schnittlinie II-II in Fig. 1 durch eine praktische Ausführungsform, und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform.

Die Fig. 1 zeigt zwei Schienen 1, die im Gleisabschnitt A auf das Vorhandensein eines Schienenfahrzeugs überwacht werden

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sollen. Zu diesem Zweck sind die Schienen 1 in dem durch den Gleisabschnitt A vorgegebenen Abstand durch Kurzschlussverbinder 2 zu einem Kurzschlussring 3 verbunden.

Im Bereich dieses Kurzschlussringes 3 ist eine Induktionsschleife 4 verlegt, die mit einer Oszillatorschaltung 5 verbunden ist. An diese Oszillatorschaltung 5 ist eine Auswerteschaltung 6 angeschlossen, die eine Steuersignalausgabe 7 umfasst.

Die Induktionsschleife 4 induziert an den parallel zu den Schienen 1 verlaufenden Teillängen der Induktionsschleife 4 eine Spannung U in den Kurzschlussring 3. Fährt nun ein Schienenfahrzeug mit einer Achse 8 über den Kurzschlussverbinder 2 auf den Kurzschlussring 3, so verkleinert sich die Fläche des Kurzschlussringes 3 und verringert dadurch die Induktivität des Kurzschlussringes 3.

Die Verringerung dieser Induktivität wirkt aufgrund der Kopplung auf die Primär-Induktivität der Induktionsschleife 4 und verringert somit die Gesamt-Induktivität. Da die Frequenz des Oszillators umgekehrt proportional der Gesamt-Induktivität ist, erhöht sich somit seine Frequenz. Die Auswertung dieser Frequenzänderung wird in üblicher Weise vorgenommen.

In Fig. 2 ist dargestellt, dass die parallel zu den Schienen 1 verlaufenden Teillängen der Induktionsschleife 4 unmittelbar an der Innenseite des Schienenfusses angeordnet werden, so dass sich einerseits eine gute Wechselspannungskopplung zwischen dem Kurzschlussring 3 und der Induktionsschleife 4 ergibt und andererseits diese Teile der Induktionsschleife 4 unabhängig vom Material der Schwellen 9 einfach und geschützt am Schienenfuss angebracht werden können, so dass insbesondere beim Einsatz einer Stopfmaschine die Gefahr von Beschädigungen der Induktionsschleife 4 erheblich vermindert wird.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen den festen Kurzschlussverbindern 2 drei schaltbare Kurzschlussverbinder 10 angeordnet, die mit einem Ende mit einer Schiene 1 unmittelbar verbunden sind und mit dem anderen

Ende über ein Schaltmittel 11 mit der anderen Schiene 1 verbunden werden können. Als Schaltmittel 11 können Relais, Halbleiterbauelemente oder elektro-mechanische Schalter verwendet werden. Diese Schaltmittel 11 werden von der Auswerteschal-s tung 6 angesteuert, so dass die Auswerteschaltung 6 den Zeitpunkt des Zu- bzw. Abschaltens der zusätzlichen Kurzschlussver-binder 10 bestimmt.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie eine Achse 8 eines Schienenfahrzeugs von rechts nach links den Kurzschlussring 3 befährt. Beim io Eintreten in den Kurzschlussring 3 verändert die Achse 8 die Induktivität. Hat die Achse 8 den ersten der drei schaltbaren Kurzschlussverbinder 10 überfahren und wird dieser über das Schaltmittel 11 mit beiden Schienen 1 verbunden, erlangt der verkleinerte, durch den rechten Kurzschlussverbinder 2 und den 15 ersten schaltbaren Kurzschlussverbinder 10 gebildete Kurzschlussring 3 seine Ausgangsinduktivität, die anzeigt, dass dieser Teil des überwachten Gleisabschnittes A frei ist.

Durch Abschalten des in Fahrtrichtung der Achse 8 ersten und Zuschalten des zweiten Kurzschlussverbinders 10 kann 20 festgestellt werden, ob sich die Achse 8 im zweiten Teilabschnitt, d. h. zwischen dem ersten und dem zweiten schaltbaren Kurzschlussverbinder 10 befindet. Auf diese Weise ist eine Ortung der Achse 8, d. h. eines oder mehrerer Schienenfahrzeuge in den einzelnen Abschnitten des durch zusätzliche Kurzschlussverbin-25 der 10 unterteilten Kurzschlussringes 3 möglich.

Eine andere Möglichkeit der Überwachung ergibt sich, wenn alle schaltbaren Kurzschlussverbinder 10 von der Schiene 1 getrennt sind und die durch die rollende Achse 8 erzeugte Induktivitätsänderung überwacht wird. Ergibt sich keine Ände-30 rung der Induktivität mehr, wird durch Zuschalten zuerst des äussersten linken und dann fortschreitend der anderen schaltbaren Kurzschlussverbinder 10 ermittelt, wo die Achse 8 im zu überwachenden Gleisabschnitt A steht.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

658 432 PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung an einem Schienenstrang zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb eines bestimmten Schienenabschnittes mittels mindestens einer Induktionsschleife, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfasst und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird, wobei die aus den Schwingungen des Oszillators erzeugten Impulse in ein der Oszillatorfrequenz proportionales Zeitsignal umgesetzt werden, das mittels einer konstanten Basisfrequenz digital gemessen wird und dessen aus der Induktivitätsverände-rung resultierende Änderung in der Auswerteschaltung festgestellt und bei Überschreiten eines programmierbaren Schwellwertes als Steuersignal weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsschleife (4) im Bereich des Schienenstranges derart verlegt ist, dass die parallel zu den Schienen (1) verlaufenden Teillängen der Induktionsschleife (4) unmittelbar am Schienenfuss angeordnet sind, und dass durch mindestens zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Kurzschlussverbinder (2) unter Einschluss der Schienenteillängen mindestens ein von der Induktionsschleife (4) getrennter Kurzschlussring (3) ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kurzschlussverbindern (2) mindestens ein weiterer schaltbarer Kurzschlussverbinder (10) angeordnet ist.