CH673626A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf einen berührungslos arbeitenden Eisenbahn-Schienenschalter, d.h. auf einen Annäherungsschalter für das Eisenbahnwesen, der auf auf einer Fahrschiene vorbeilaufende Schienenfahrzeug-Räder anspricht. Solche Schalter können insbesondere als den Schalterbereich durchlaufende Radsätze von Schienenfahrzeugen detektierende Sensoren bzw. Aktuatoren zur Gleisfreimeldung oder zur Gleisfüllanzeige Anwendung finden.

Bekannte Annäherungsschalter (s. z.B. DE-AS 11 29 208, DE-OS 23 26 089, DE-OS 27 15 348, DE-OS 30 36 288, DD-WP 133 080) bewirken bei ihrer Betätigung die Erzeugung oder Beeinflussung bestimmter elektrischer Signale, die indessen ihrerseits durch im Signalweg etwa auftretende elektrische Störsignale verfälscht werden können.

Gegen solche Störungen unempfindlich sind (aus DE-OS 3 432 355 und 3 432 361) bekannte Näherungssensoren, bei denen im Gleisbereich beiderseits einer Schiene die Lichtaustrittseinrichtungen und Lichteintrittseinrichtungen von Lichtschranken angeordnet sind, die in einer Ebene oberhalb der Schienenoberkante verlaufen und von vorbeirollenden Rädern unterbrochen werden, wobei die Lichtaustritts- und Lichteintrittseinrichtungen durch Lichtwellenleiter mit entfernt angeordneten Lichtquellen bzw. Lichtsensoren verbunden sind; eine solche Anordnung, bei der eine Lichtschranke vom Schienenfahrzeugrad zu unterbrechen ist, ist indessen grundsätzlich der mit dem Vorbeifahren von Schienenfahrzeugen verbundenen Verschmutzung der Lichtaus- und -ein-trittseinrichtungen ausgesetzt.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, einen Eisenbahn-Schienenschalter anzugeben, der eine gegen elektrische

Signalstörungen unempfindliche Signalisierung der Anwesenheit eines Schienenfahrzeug-Rades im jeweiligen Schalterbereich ermöglicht, ohne einer vom Rad zu unterbrechenden Lichtschranke zu bedürfen.

5 Die Erfindung betrifft einen berührungslos arbeitenden Eisenbahn-Schienenschalter; dieser Eisenbahn-Schienenschalter ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass in einem magnetischen Aktuator (Stelleinrichtung) mit durch einen ferromagnetischen Körper beeinflussbarem dauerma-10 gnetischen Feld zweier mit ihren gleichnamigen Polen einander zugewandter Magnete, der im Gleisbereich neben einer Schiene gekapselt angeordnet ist, wenigstens ein zwischen zwei Grenzpositionen in Magnetachsenrichtung beweglich gelagerter Magnet, der sich bei vom Rad unbeeinflusstem 15 Magnetfeld jeweils in der äusseren Grenzposition und bei vom Rad beeinflusstem Magnetfeld jeweils in der inneren Grenzposition befindet, mechanisch mit einem Schaltglied eines Lichtwellenleiter-Schaltelements gekoppelt ist.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, mit der nach 20 Massgabe der An- bzw. Abwesenheit eines Schienenfahr-zeug-Rades im jeweiligen Schalterbereich bewirkten Betätigung des im Aktuator befindlichen Schaltgliedes eines Licht-wellenleiter-Schalters eine von Verschmutzungen unbeeinträchtigte Signalgabe zu ermöglichen, die zugleich gegenüber 25 auf dem Signalweg etwa auftretenden elektrischen Störungen unempfindlich ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein in den Strahlengang zwischen zwei im Lichtwellenleiter-Schaltelement aneinandergrenzenden Lichtwellenleiterabschnitte ein-30 schiebbares und dabei den Strahlengang beeinflussendes Schaltglied mechanisch mit einem Magneten des magnetischen Aktuators gekoppelt sein, insbesondere ein Schaltglied, das zwischen zwei die Faserenden der beiden Lichtwellenleiterabschnitte aufeinander abbildende Kugellinsen 35 schiebbar ist. Das Schaltglied kann dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung lichtstrahlreflektierend sein, was es etwa ermöglicht, in einer Reihe von Lichtwellenleiter-Schaltelementen, die in einen an seinem einen Ende über einen Lichtwellenleiter-Verzweiger an einen optischen Sender und 40 an einen optischen Empfänger angekoppelten Lichtwellenleiter eingefügt sind, das in der Reihe jeweils vorderste gerade aktivierte Lichtwellenleiter-Schaltelement anzuzeigen, wie dies etwa für eine Gleisfüllanzeige zweckmässig ist; es ist aber auch möglich, dass das Schaltglied den Strahlengang le-45 diglich unterbricht. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, dass die bewegliche(n) Lichtfasern) eines Lichtwellenleiter-Schalters mechanisch (jeweils) mit einem Magneten des magnetischen Aktuators gekoppelt ist (sind).

50 Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus deren nachfolgender näheren Erläuterung anhand der Zeichnung ersichtlich. Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch Möglichkeiten der Positionierung eines Eisenbahn -Schienenschalters gemäss der Erfindung; 55 Fig. 2a und Fig. 2b verdeutlichen Realisierungseinzelheiten eines Ausführungsbeispieles eines solchen Eisenbahn-Schienenschalters.

Das in Fig. 1 schematisch skizzierte Ausführungsbeispiel eines Eisenbahn-Schienenschalters gemäss der Erfindung 60 weist einen im Gleisbereich neben einer Schiene S in einem Gehäuse G gekapselt angeordneten magnetischen Aktuator mit zwei mit ihren gleichnamigen Polen einander zugewandten Magneten (2M1 und 2M2) auf, deren dauermagnetisches Feld durch einen ferromagnetischen Körper in Form eines 65 Schienenfahrzeug-Rades R beeinflusst wird. Wenigstens einer der beiden Magnete ist in Richtung seiner Magnetachse zwischen zwei Grenzpositionen verschiebbar gelagert; in Fig. 1 ist angedeutet, dass beide Magnete in dieser Weise beweg-

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lieh gelagert sind, wobei sich die beiden Magnete bei Abwe- dert zum Faserende ljk des Lichtwellenleiterabschnittes Ljk senheit eines Rades R, d.h. bei von einem Rad unbeeinfluss- gelangen lässt und in der in Fig. 2b mit B' bezeichneten Posi-tem Magnetfeld, jeweils in ihrer in Fig. 1 mit2Ml" bzw. 2M2" tion - bei in Fig. 2b mit M' und in Fig. 1 mit 2M2' bezeichnebezeichneten äusseren Grenzposition befinden und bei An- ter Position des Magneten M (in Fig. 2) - den Weg des Wesenheit eines Rades R, d.h. bei vom Rad R beeinflusstem 5 Lichts vom Lichtwellenleiterabschnitt Lij zum Lichtwellen-Magnetfeld, jeweils in ihrer in Fig. 1 mit 2M1 ' bzw. 2M2' be- leiterabschnitt Ljk bzw. umgekehrt unterbricht.

zeichneten inneren Grenzposition. Zumindest ein solcher Es ist aber auch möglich, dass das Schaltglied B als Spie-

Magnet ist mechanisch mit einem Schaltglied eines zwischen gel ausgebildet und damit lichtstrahlreflektierend ist, so dass zwei Lichtwellenleiterabschnitten liegenden Lichtwellenlei- in der in Fig. 1 und Fig. 2b gestrichelt angedeuteten Magnet-

ter-Schaltelements gekoppelt; in Fig. 1 ist angedeutet, dass >o position etwa aus dem vorderen Faserende lij (in Fig. 2b)

dies bei beiden Magneten (2M1 und 2M2) der Fall ist, wobei austretendes Licht wieder in dieses Faserende reflektiert das mit dem in seiner Magnetachsenrichtung zwischen äusse- wird. Dies ermöglicht es, in einer Reihe von Lichtwellenlei-rer Grenzposition 2M2" und innerer Grenzposition 2M2' be- ter-Schaltelementen, die in einen an seinem einen Ende über weglichen Magneten (2M2) verbundene Schaltglied das ein Lichtwellenleiter-Verzweiger an einen optischen Sender Schaltglied eines zwischen zwei Lichtwellenleiterabschnitten 15 und einen optischen Empfänger angekoppelten Lichtwellen-Lij und Ljk liegenden Lichtwellenleiter-Schaltelements sein leiter eingefügt sein mögen, das in der Reihe jeweils vordermöge. ste gerade aktivierte Lichtwellenleiter-Schaltelement anzuzei-Ein solches Lichtwellenleiter-Schaltelement kann, ohne gen, wie dies etwa für eine Gleisfüllanzeige zweckmässig sein dass dies indessen zeichnerisch näher dargestellt wäre, in der rnag, was indessen an anderer Stelle beschrieben wird und Weise ausgebildet sein, dass die bewegliche Lichtleitfaser ei- 20 hier nicht weiter verfolgt zu werden braucht, nes Lichtwellenleiter-Schalters mit dem betreffenden Magne- Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 sind die beiden je-ten mechanisch gekoppelt ist. Fig. 2a und 2b, die in zwei zu- weils in ihrer Magnetachsenrichtung zwischen einer äusseren einander senkrechten Betrachtungsrichtungen einen Blick Grenzposition 2M1 " bzw. 2M2" und einerinneren Grenzposi-auf ein in einem Gehäuse G gekapseltes Lichtwellenleiter- tion 2M1' bzw. 2M2' verschiebbar gelagerten, vorzugsweise Schaltelement bieten, verdeutlichen demgegenüber eine an- 25 durch Permanentmagnete gebildeten Magnete auf der Gleis-dere Ausgestaltung der Erfindung: Gemäss Fig. 2 ist mit ei- innenseite der Schiene S angeordnet. Wie in Fig. 1 weiter an-nem Aktuatormagneten M ein Schaltglied B verbunden, das gedeutet ist, können die Magnete aber auch auf der Gleisin den Strahlengang zwischen zwei im Lichtwellenleiter- aussenseite der Schiene S angeordnet sein, wobei der eine Schaltelement aneinandergrenzende Lichtwellenleiterab- Magnet dann zwischen den in Fig. 1 mit IMI" und IMI' beschnitte Lij und Ljk (siehe auch Fig. 1) einschiebbar ist und 30 zeichneten Grenzpositionen und der andere Magnet zwi-dabei den Strahlengang beeinflusst; dabei möge, wie dies sehen den in Fig. 1 mit 1M2" und 1M2' bezeichneten Grenz-auch aus Fig. 2 ersichtlich wird, dieses Schaltglied B zwi- Positionen verschiebbar ist.

sehen zwei Kugellinsen Kij, Kjk gleichen Durchmessers Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, können die beiden Magnete schiebbar sein, die zwischen den beiden Faserenden lij und IMI und 1M2 ebenso wie die beiden Magnete 2M1 und lik so angeordnet sind, dass die beiden Faserenden aufeinan- 35 2M2 senkrecht zueinander angeordnet sein, wobei die Mader abgebildet werden und somit das aus einem Faserende gnetachse des einen Magneten (IMI bzw. 2M1) vertikal und divergent austretende Licht im Raum zwischen den beiden die Magnetachse des anderen Magneten (2M1 bzw. 2M2) Kugellinsen parallel läuft und anschliessend auf das andere horizontal verläuft. In Abweichung davon können die bei-Faserende konzentriert wird. den Magnete aber auch gewissermassen in einer Ebene spie-Das Schaltglied B kann dabei eine Blende sein, die in der 40 gelbildlich zueinander angeordnet sein; bezogen auf die Darin Fig. 2b mit B" bezeichneten Position - bei in Fig. 2b mit M" Stellung etwa der beiden Magnete IMI und 1M2 in Fig. I und in Fig. 1 mit 2M2" bezeichneter Position des Magneten würde dann in Abweichung von dieser Darstellung der Ma-M (in Fig. 2) - beispielsweise aus dem Faserende lij des gnet 1M2 mit gegenüber dem Magneten IMI und 180 ge-Lichtwellenleiterabschnittes Lij austretendes Licht ungehin- drehter Magnetachse links neben dem Magneten IMI liegen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Berührungslos arbeitender Eisenbahn-Schienenschalter, dadurch gekennzeichnet, dass in einem magnetischen Aktuator mit durch einen ferromagnetischen Körper (R) beeinflussbarem dauermagnetischen Feld zweier mit ihren gleichnamigen Polen einander zugewandter Magnete (Ml, M2), der im Gleisbereich neben einer Schiene (S) gekapselt angeordnet ist, wenigstens ein zwischen zwei Grenzpositionen (M', M") in Magnetachsenrichtung beweglich gelagerter Magnet (M), der sich bei vom Rad (R) unbeeinflusstem Magnetfeld jeweils in der äusseren Grenzposition (M") und bei vom Rad (R) beeinflusstem Magnetfeld jeweils in der inneren Grenzposition (M') befindet, mechanisch mit einem Schaltglied (B) eines Lichtwellenleiter-Schaltelements gekoppelt ist.

2. Eisenbahn-Schienenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Magnete (Ml, M2) in einer Ebene spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Eisenbahn-Schienenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede bewegliche Lichtleitfaser eines Lichtwellenleiter-Schalters mechanisch mit einem Magneten des magnetischen Aktuators gekoppelt ist.

4. Eisenbahn-Schienenschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein in den Strahlengang zwischen zwei im Lichtwellenleiter-Schaltelement aneinandergrenzende Lichtwellenleiterabschnitte (Lij, Lik) einschiebbares und dabei den Strahlengang beeinflussendes Schaltglied (B).

5. Eisenbahn-Schienenschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (B) zwischen zwei die Faserenden (lij, ljk) der beiden Lichtwellenleiterabschnitte (Lij, Lik) aufeinander abbildende Kugellinsen (Kij, Kjk) schiebbar ist.

6. Eisenbahn-Schienenschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (B) lichtstrahlreflektierend ist.