-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Überwachen des Belegzustandes einer Weiche oder eines Gleisbereichs mit einem als Schwingkreis ausgebildeten Gleisabschnitt, wobei der Schwingkreis eine Schiene und eine weitere Schiene des Gleisabschnitts mit beiderseits galvanischer Überbrückung sowie einen zwischen den Schienen angeordneten Kondensator enthält.
-
Eine Anordnung dieser Art ist in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 103 20 680 A1 beschrieben und stellt einen isolierstoßfreien Gleiskreis dar. Eine solche Anordnung - auch als „Weichensperrkreis“ bezeichnet - wird in Längen zwischen 3m und 24m gebaut und ermöglicht es, während einer Befahrung des Gleisabschnitts mit einem Schienenfahrzeug, eine resultierende Dämpfungs- und Resonanzfrequenzänderung zu detektieren.
-
Allerdings sinkt bei kürzer werdenden Anordnungen bzw. Gleiskreisen die Induktivität und der Resonanzwiderstand des Schwingkreises und die Verluste nehmen zu. Hierdurch sinkt die Empfindlichkeit als Induktionsschleife ab. Gleichzeitig treten während einer Befahrung mit einem Schienenfahrzeug Zeitintervalle ohne Beeinflussung durch die Achsen des Schienenfahrzeugs auf, die nur durch eine möglichst hohe Empfindlichkeit der Induktionsschleife aufgefangen werden können. Die Qualität der Schienenfahrzeugerkennung nimmt somit bei kurzen Anordnungen ab, wobei zusätzliche Verluste durch bauliche Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Bewehrungen bei fester Fahrbahn, diese Problematik noch verschärfen. Es kann daher im Extremfall zu unerwünschten Freimeldungen während der Befahrung durch ein Schienenfahrzeug kommen.
-
Andererseits weisen lange Anordnungen aufgrund ihrer großen Fläche eine hohe Induktivität auf, und die Kapazität des Kondensators des Schwingkreises wird relativ klein, wodurch sich die Witterungsempfindlichkeit erhöht. Außerdem haben lange Anordnungen wegen der gleichmäßigen Feldverteilung unscharfe Belegt- und Freimeldepunkte im Bereich der jeweiligen Anordnung.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Detektionsverhalten einer solchen Anordnung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Längen der Anordnung zu optimieren.
-
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer erfindungsgemäßen Anordnung nach Anspruch 1, bei der beidseitig des Kondensators jeweils eine in Reihe mit dem Kondensator geschaltete Anpassungsspule mit einer der beiden Schienen verbunden ist.
-
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung wird darin gesehen, dass durch die Verwendung der Anpassungsspulen sowohl bei kurzen als auch bei langen Anordnungen die Möglichkeit geschaffen ist, die Empfindlichkeit der Anordnung zu erhöhen und die Qualität der Schienenfahrzeugerkennung erheblich zu steigern.
-
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn erste Abschnitte der beiden Schienen und eine erste der beiden galvanischen Überbrückungen des Gleisabschnitts einen ersten Leiterschleifenabschnitt des Schwingkreises bilden und wenn zweite Abschnitte der beiden Schienen und eine zweite der beiden galvanischen Überbrückungen des Gleisabschnitts einen zweiten Leiterschleifenabschnitt des Schwingkreises bilden. - Insbesondere kann dann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass innerhalb jeder der beiden Leiterschleifenabschnitte jeweils ein Gleiskreisteilfach ausgebildet ist, in welches eine der Anpassungsspulen eingelegt ist.
-
Insbesondere bei Anordnungen geringer und mittlerer Länge beziehungsweise bei kurzen und mittellangen Gleiskreisen wird es als vorteilhaft angesehen, wenn eine erste der Anpassungsspulen als eine erste Verlängerungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des ersten Leiterschleifenabschnitts gleichlaufenden Wicklungssinn zwischen die weitere Schiene und den Kondensator geschaltet ist und wenn die zweite der Anpassungsspule als eine zweite Verlängerungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des zweiten Leiterschleifenabschnitts gleichlaufenden Wicklungssinn zwischen die eine Schiene und den Kondensator geschaltet ist. Durch diese Ausgestaltung wird die Induktivität der erfindungsgemäßen Anordnung erhöht, sie wird also quasi elektrisch verlängert. Der Resonanzwiderstand steigt an, was den Verlusten entgegen wirkt. Die Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Anordnung erhöht sich deutlich.
-
Dabei ist bei Anordnungen geringer Länge beziehungsweise bei kurzen Gleiskreisen vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Verlängerungs-Spule und die zweite Verlängerungsspule jeweils einen weiteren Leiterschleifenabschnitt des Schwingkreises sowie Anschlussenden bilden, wobei der von der ersten Verlängerungs-Spule gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt derart in dem ersten Gleiskreisteilfach angeordnet ist, dass er sich beidseitig über eine Einspeisestelle des Schwingkreises erstreckt, und wobei der von der zweiten Verlängerungs-Spule gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt derart in dem zweiten Gleiskreisteilfach angeordnet ist, dass er sich beidseitig über eine Auskoppelstelle des Schwingkreises erstreckt.
-
Im Unterschied hierzu ist bei Anordnungen mittlerer Länge beziehungsweise bei mittellangen Gleiskreisen vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Verlängerungs-Spule und die zweite Verlängerungsspule jeweils einen weiteren Leiterschleifenabschnitt des Schwingkreises sowie Anschlussenden und vom weiteren Leiterschleifenabschnitt zu den Anschlussenden führende Anschlussleitungsabschnitte bilden, wobei der von der ersten Verlängerungs-Spule gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt in einem Teilbereich des ersten Gleiskreisteilfaches, welcher sich von einer Einspeisestelle des Schwingkreises bis zu der ersten galvanischen Überbrückungen erstreckt, angeordnet ist und wobei der von der zweiten Verlängerungs-Spule gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt in einem Teilbereich des zweiten Gleiskreisteilfaches, welcher sich von einer Auskoppelstelle des Schwingkreises bis zu der zweiten galvanischen Überbrückungen erstreckt, angeordnet ist.
-
Vorzugsweise sind dann die Anschlussleitungsabschnitte der ersten Verlängerungs-Spule parallel zu der weiteren Schiene und die Anschlussleitungsabschnitte der zweiten Verlängerungs-Spule parallel zu der einen Schiene verlegt.
-
Insbesondere bei Anordnungen großer Länge beziehungsweise bei langen Gleiskreisen wird es als vorteilhaft angesehen, wenn eine erste der Anpassungsspulen als eine erste Verkürzungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des ersten Leiterschleifenabschnitts gegenlaufenden Wicklungssinn zwischen die eine Schiene und den Kondensator geschaltet ist und wenn die zweite der Anpassungsspulen als eine zweite Verkürzungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des zweiten Leiterschleifenabschnitts gegenlaufenden Wicklungssinn in Reihe zwischen die weitere Schiene und den Kondensator geschaltet ist. Durch diese Ausgestaltung wird die Induktivität der erfindungsgemäßen Anordnung verringert (herabgesetzt), sie wird also quasi elektrisch verkürzt.
-
Mit anderen Worten, die Verkürzungs-Teilspulen sind in Reihe mit dem Kondensator so angeordnet, dass sie jeweils ein Teil-Spulenfeld aufbauen, das zu dem von dem Schienen erzeugten Schienenmagnetfeld jeweils entgegen gerichtet ist.
-
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die erste Verkürzungs-Spule in einem Teilbereich des ersten Gleiskreisteilfaches, welcher sich von dem Kondensator bis zu einer Einspeisestelle des Schwingkreises erstreckt, angeordnet ist und wenn die zweite Verkürzungs-Spule in einem Teilbereich des zweiten Gleiskreisteilfaches, welcher sich von dem Kondensator bis zu einer Auskoppelstelle des Schwingkreises erstreckt, angeordnet ist.
-
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in
- 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem als Schwingkreis ausgebildeten Gleisabschnitt, wobei der Schwingkreis als Anpassungsspulen zwei Verlängerungs-Spulen aufweist,
- 2 ein elektrisches Ersatzschaltbild des Schwingkreises gemäß 1, in
- 3 der Empfangspegel bei einer Befahrung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung nach 1, in
- 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem als Schwingkreis ausgebildeten Gleisabschnitt, wobei der Schwingkreis als Anpassungsspulen zwei Verlängerungs-Spulen aufweist, in
- 5 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem als Schwingkreis ausgebildeten Gleisabschnitt, wobei der Schwingkreis als Anpassungsspulen zwei Verkürzungs-Spulen aufweist, und in
- 6 ein elektrisches Ersatzschaltbild des Schwingkreises gemäß 5 gezeigt.
-
Der in 1 gezeigte Gleiskreis 1 bildet eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Überwachen des Belegzustandes einer nicht dargestellten Weiche und weist einen als Schwingkreis 2 ausgebildeten Gleisabschnitt 3 sowie einen Sender 4 und einen Empfänger 5 auf. Der Sender 4 ist ein Niederfrequenzsender. Der Empfänger 5 ist ein Niederfrequenzempfänger.
-
Im Weiteren werden Gleiskreise bezüglich der Länge L ihres als Schwingkreis ausgebildeten Gleisabschnittes wie folgt unterschieden:
- - „kurze Gleiskreise“ mit L ≤ 6m ist,
- - „Gleiskreise mittlerer Länge“ mit 6m > L ≤ 12m und
- - „lange Gleiskreise“ mit 12m > L ≤ 48m.
-
Der Gleisabschnitt 3 der ersten Ausführungsform 1 der erfindungsgemäßen Anordnung hat eine Länge L, wobei L ≤ 6m ist. - Der Gleiskreis 1 ist also ein „kurzer Gleiskreis“.
-
Da mit abnehmender Länge eines Gleisabschnitts und somit abnehmender Gleiskreislänge die Bedeutung der Empfindlichkeit als Induktionsschleife für die Aufrechterhaltung einer Belegtmeldung ansteigt, müssen kurze Gleiskreise eine möglichst hohe Kreisgüte aufweisen. Mit abnehmender Länge L des Gleiskreises steigen jedoch die Kreisverluste, was die Gleiskreisgüte mindert und das Risiko unzeitiger Freimeldungen erhöht.
-
Der Schwingkreis 2 ist ein Parallelschwingkreis und weist eine Schiene 6 und eine weitere Schiene 7, zwei die Längsenden des Gleisabschnitts 3 bildende galvanische Überbrückungen 8 und 9, eine Einspeisestelle 10, eine Auskoppelstelle 11, einen zwischen den Schienen angeordneten Kondensator 12 sowie beidseitig des Kondensators 12 jeweils eine in Reihe mit dem Kondensator 12 geschaltete Anpassungsspule 13 bzw. 14 auf.
-
Der Kondensator 12 ist mittig zwischen den beiden galvanische Überbrückungen 8 und 9 angeordnet - sein Abstand zu jeder der beiden galvanische Überbrückungen 8 und 9 beträgt also L/2.
-
Zur Ausbildung der galvanischen Überbrückungen 8 und 9 können wie dargestellt beispielsweise ein erster Kurzschlussverbinder 15 und ein zweiter Kurzschlussverbinder 16 dienen, welche als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit ihren zwei Seilenden 17, 18 bzw. 19, 20 an Anschlusspunkten 21, 22 bzw. 23, 24 mit den beiden Schienen 6 und 7 verbunden sind. Des Weiteren können zur Ausbildung der Einspeisestelle 10 zwei Verbinder 25, 26 dienen, welche ebenfalls als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit einem ihrer Seilenden 27 bzw. 28 an einem Anschlusspunk 29 bzw. 30 mit der einen Schiene 6 bzw. der weiteren Schiene 7 verbunden sind. In gleicher Weise können zur Ausbildung der Auskoppelstelle 11 zwei Verbinder 31, 32 dienen, welche ebenfalls als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit einem ihrer Seilenden 33 bzw. 34 an einem Anschlusspunk 35 bzw. 36 mit der einen Schiene 6 bzw. der weiteren Schiene 7 verbunden sind. Dabei sind die einander zugewandten anderen Enden der Kupferseile 25, 26 mit Anschlüssen 37, 38 der Einspeisestelle 10 versehen. Diese Anschlüsse 37, 38 der Einspeisestelle 10 sind über Verbindungsleitungen 39, 40 mit Anschlüssen 41, 42 des Senders 4 verbunden sind. In gleicher Weise sind einander zugewandten Enden der Kupferseile 31, 32 Anschlüsse 43, 44 der Auskoppelstelle 11 versehen, welche über Verbindungsleitungen 45, 46 mit Anschlüssen 47, 48 des Empfängers 5 verbunden sind.
-
Die beiden Schienen 6 und 7 und die beiden galvanischen Überbrückungen 8 und 9 begrenzen ein Gleiskreisfach 49, welches aus zwei Gleiskreisteilfächern 70, 80 besteht.
-
Erste Abschnitte 6.1, 7.1 der beiden Schienen 6, 7 und die mit 8 bezeichnete galvanische Überbrückung des Gleisabschnitts 3 bilden einen ersten Leiterschleifenabschnitt 71 des Schwingkreises 2, innerhalb dessen das mit 170 bezeichnete Gleiskreisteilfach ausgebildet ist. In das Gleiskreisteilfach 70 ist die mit 13 bezeichnet Anpassungsspule eingelegt, welche einen Bestandteil des Schwingkreises 2 bildet.
-
Zweite Abschnitte 6.2, 7.2 der beiden Schienen 6, 7 und die mit 9 bezeichnete galvanische Überbrückung des Gleisabschnitts 3 bilden einen zweiten Leiterschleifenabschnitt 81 des Schwingkreises 2, innerhalb dessen das mit 180 bezeichnete Gleiskreisteilfach ausgebildet ist. In das Gleiskreisteilfach 80 ist die mit 14 bezeichnet Anpassungsspule eingelegt, welche ebenfalls einen Bestandteil des Schwingkreises 2 bildet.
-
Die Anpassungsspule 13 ist als eine erste Verlängerungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des ersten Leiterschleifenabschnitts 71 gleichlaufenden Wicklungssinn zwischen die weitere Schiene 7 und den Kondensator 12 geschaltet.
-
Die mit 14 bezeichnete zweite Anpassungsspule ist als eine zweite Verlängerungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des zweiten Leiterschleifenabschnitts 81 gleichlaufenden Wicklungssinn zwischen die eine Schiene 6 und den Kondensator 12 geschaltet.
-
Die erste Verlängerungs-Spule 13 und die zweite Verlängerungsspule 14 bilden jeweils einen weiteren Leiterschleifenabschnitt 72 bzw. 82 des Schwingkreises 2 sowie Anschlussenden 73 und 74 bzw. 83 und 84.
-
Dabei ist der von der ersten Verlängerungs-Spule 13 gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt 72 derart in dem ersten Gleiskreisteilfach 70 angeordnet, dass er sich beidseitig über die Einspeisestelle 10 des Schwingkreises 2 erstreckt. Entsprechend ist der von der zweiten Verlängerungs-Spule 14 gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt 82 derart in dem zweiten Gleiskreisteilfach 80 angeordnet ist, dass er sich beidseitig über die Auskoppelstelle 11 des Schwingkreises 2 erstreckt.
-
Das Anschlussende 73, welches sich an einen der einen Schiene 6 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitt 72 anschließt, ist an einem Anschlusspunkt 50 mit der weiteren Schiene 7 verbunden. Und das Anschlussende 74, welches sich an einen der weiteren Schiene 7 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitt 72 anschließt, ist mit einem Anschluss 51 des Kondensators 12 verbunden.
-
Das Anschlussende 83, welches sich an einen der einen Schiene 6 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitt 82 anschließt, ist mit einem weiteren Anschluss 52 des Kondensators 12 verbunden. Und das Anschlussende 84, welches sich an einen der weiteren Schiene 7 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitt 82 anschließt, ist an einem Anschlusspunkt 53 mit der einen Schiene 6 verbunden.
-
Durch die Anordnung der beiden Verlängerungs-Spulen 13 und 14 innerhalb der beiden Gleiskreisteilfächer 70 und 80 in der in 1 gezeigten Weise ergibt sich eine Verstärkung des von den Schienen 6 und 7 mit den galvanischen Überbrückungen 8 und 9 gebildeten Schienenmagnetfeldes mit Hilfe der Verlängerungs-Spulen 13 und 14. Dies führt zu einer elektrischen (nicht tatsächlichen) Verlängerung des Gleisabschnitts 3. Damit ist erreicht, dass trotz einer relativ kurzen Ausführung der Anordnung 1 eine zuverlässige Belegt- bzw. Freimeldung gegeben werden kann, wenn ein beispielsweise in Richtung eines Pfeils 54 sich bewegendes, nicht dargestelltes Schienenfahrzeug den Gleisabschnitt 3 befährt.
-
Mit anderen Worten wird die Empfindlichkeit als Induktionsschleife durch die Verlängerungs-Spulen 13 und 14 gesteigert, womit hohen Anforderungen an die Aufrechterhaltung der Belegtmeldung entsprochen wird. Hierzu ist die Gleiskreisinduktivität mittels der Verlängerungs-Spulen 13 und 14 erhöht. Die Gleiskreisgüte ist damit deutlich angestiegen und somit auch die Empfindlichkeit der Detektion durch Masseneinfluss.
-
Vorzugsweise kommt beim Einsatz der Verlängerungs-Spulen 13 und 14 ein Kondensator zum Einsatz, dessen Wert im Vergleich zum Wert eines Kondensators eines Gleiskreises ohne derartige Verlängerungs-Spulen verringert ist. Beim Nachrüsten der Verlängerungs-Spulen 13 und 14 wird also vorzugsweise der Kondensator gegen einen Kondensator mit einem verringerten Wert ersetzt.
-
Die Verlängerungs-Spulen 13 und 14 sind vorzugsweise als Kupferlitze ausgebildet. Der parallel zu dem Kurzschlussverbinder 15 verlaufende Abschnitte der Verlängerungs-Spulen 13 kann mit Kabelbindern an dem Kurzschlussverbinder 15 oder durch geeignete Befestigungsmittel auf einer Schwelle befestigt werden und der parallel zu dem Kurzschlussverbinder 16 verlaufende Abschnitte der Verlängerungs-Spulen 14 kann mit Kabelbindern an dem Kurzschlussverbinder 16 oder durch geeignete Befestigungsmittel auf einer Schwelle befestigt werden. Die Anschlussenden 73, 74, 83 und 84 der Verlängerungs-Spulen 13 und 14 können ebenfalls mit Kabelbindern zum einem Kabelstamm verbunden werden. Eine Verlegung in Schutzrohren wird empfohlen.
-
In 2 ist ein elektrisches Ersatzschaltbild des in 1 dargestellten Schwingkreises 2 gezeigt. Es ist in Übereinstimmung mit 1 zu erkennen, dass das Ersatzschaltbild von der Einspeisestelle 10 die beiden mit den Anschlüssen 37, 38 versehenen Verbindern 25, 26 zeigt. Dabei ist - siehe 1 - der Anschluss 41 des Senders 4 über den Anschluss 37 der Einspeisestelle 10 und dann weiter über den Verbinder 25 am Anschlusspunkt 29 mit der einen Schienen 6 elektrisch verbunden. Außerdem ist - siehe wiederum 1 - der Anschluss 42 des Senders 4 über den Anschluss 38 der Einspeisestelle 10 und dann weiter über den Verbinder 26 am Anschlusspunkt 30 mit der weiteren Schienen 7 elektrisch verbunden. Außerdem ist zu erkennen, dass das Ersatzschaltbild von der Auskoppelstelle 11 die beiden mit den Anschlüssen 43, 44 versehenen Verbindern 31, 32 zeigt. Dabei ist - siehe 1 - der Anschluss 47 des Empfängers 5 über den Anschluss 43 der Auskoppelstelle 11 und dann weiter über den Verbinder 31 am Anschlusspunkt 35 mit der einen Schienen 6 elektrisch verbunden. Außerdem ist - siehe wiederum 1 - der Anschluss 48 des Empfängers 5 über den Anschluss 44 der Auskoppelstelle 11 und dann weiter über den Verbinder 32 am Anschlusspunkt 36 mit der weiteren Schienen 7 elektrisch verbunden.
-
Damit bilden die beiden in der 1 mit 71 und 81 bezeichneten Leiterschleifenabschnitte des Schwingkreises 2 jeweils eine Induktivität 55 bzw. 56, welcher aus drei in Reihe geschaltete Teilinduktivitäten 57, 58 und 59 bzw. 60, 61 und 62 gebildet ist. Die beiden in der 1 mit 72 und 82 bezeichneten weiteren Leiterschleifenabschnitte des Schwingkreises 2 bilden jeweils eine weitere Induktivität 63 bzw. 64, wobei die beiden weiteren Induktivitäten 63 bzw. 64 beidseitig des Kondensators 12 jeweils in Reihe mit dem Kondensator 12 geschaltet sind und damit einen Anpassungsteil 65 des Schwingkreises 2 bilden, welcher parallel zu den Induktivitäten 55 und 56 geschaltet ist.
-
Die 3 zeigt das Verhalten des in 2 dargestellten Schwingkreises 2 bei einer Befahrung des Gleisabschnitts 3, dessen Länge L hier beispielhaft 4,2m beträgt, und lässt erkennen, dass beim Befahren während eines Zeitintervalls zwischen 0 und 6 Sekunden eine Änderung des Empfangspegels am Empfänger 5 gemäß der Darstellung nach der ausgezogenen Kurve 66 erfolgt. Danach ist nach etwa 6 Sekunden ein Ruhewert erreicht, was zu einer zuverlässigen Freimeldung des Gleisabschnitts 3 führt.
-
In 3 ist zum Vergleich eine weitere Kurve 67 gezeigt, die die Verhältnisse wiedergibt, wenn die Verlängerungs-Spulen 13 und 14 nicht vorhanden sind. Es ist ein deutlicher Unterschied zu erkennen, der die Verbesserung hinsichtlich der Meldung des Belegzustandes bzw. des Freimeldezustandes zeigt.
-
Der in 4 gezeigte Gleiskreis 101 bildet eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Überwachen des Belegzustandes einer nicht dargestellten Weiche und weist ebenfalls einen als Schwingkreis 102 ausgebildeten Gleisabschnitt 103 sowie einen Sender 104 und einen Empfänger 105 auf. Der Gleisabschnitt 103 hat eine Länge L, wobei 6m < L ≤ 12m ist. Der Gleiskreise 103 ist also ein „Gleiskreis mittlerer Länge“.
-
Der Schwingkreis 102 ist wiederum ein Parallelschwingkreis und weist eine Schiene 106 und eine weitere Schiene 107, zwei die Längsenden des Gleisabschnitts 103 bildende galvanische Überbrückungen 108 und 109, eine Einspeisestelle 110, eine Auskoppelstelle 111, einen zwischen den Schienen angeordneten Kondensator 112 sowie beidseitig des Kondensators 112 jeweils eine in Reihe mit dem Kondensator 112 geschaltete Anpassungsspule 113 bzw. 114 auf.
-
Erste Abschnitte 106.1, 107.1 der beiden Schienen 106, 107 und die mit 108 bezeichnete galvanische Überbrückung des Gleisabschnitts 103 bilden einen ersten Leiterschleifenabschnitt 171 des Schwingkreises 102. Andererseits bilden zweite Abschnitte 106.2, 107.2 der beiden Schienen 106, 107 und die mit 109 bezeichnete galvanische Überbrückung des Gleisabschnitts 103 einen zweiten Leiterschleifenabschnitt 181 des Schwingkreises 102.
-
Innerhalb jeder der beiden Leiterschleifenabschnitte 171, 181 ist jeweils ein Gleiskreisteilfach 170 bzw. 180 des Gleiskreisfaches 149 ausgebildet, in welches eine der Anpassungsspulen 113 bzw. 114 eingelegt ist.
-
Die mit 113 bezeichnete Anpassungsspule, welche einen Bestandteil des Schwingkreises 102 bildet, ist als eine erste Verlängerungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des ersten Leiterschleifenabschnitts 171 gleichlaufenden Wicklungssinn zwischen die weitere Schiene 107 und den Kondensator 112 geschaltet. Die mit 114 bezeichnete zweite Anpassungsspule, welche ebenfalls einen Bestandteil des Schwingkreises 102 bildet, ist als eine zweite Verlängerungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des zweiten Leiterschleifenabschnitts 181 gleichlaufenden Wicklungssinn zwischen die eine Schiene 106 und den Kondensator 112 geschaltet.
-
Zur Ausbildung der galvanischen Überbrückungen 108 und 109 können wieder wie dargestellt ein erster Kurzschlussverbinder 115 und ein zweiter Kurzschlussverbinder 116 dienen, welche als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit ihren zwei Seilenden 117, 118 bzw. 119, 120 an Anschlusspunkten 121, 122 bzw. 123, 124 mit den beiden Schienen 106 und 107 verbunden sind. Des Weiteren können zur Ausbildung der Einspeisestelle 110 zwei Verbinder 125, 126 dienen, welche ebenfalls als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit einem ihrer Seilenden 127 bzw. 128 an einem Anschlusspunk 129 bzw. 130 mit der einen Schiene 106 bzw. der weiteren Schiene 107 verbunden sind. In gleicher Weise können zur Ausbildung der Auskoppelstelle 111 zwei Verbinder 131, 132 dienen, welche ebenfalls als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit einem ihrer Seilenden 133 bzw. 134 an einem Anschlusspunk 135 bzw. 136 mit der einen Schiene 106 bzw. der weiteren Schiene 107 verbunden sind. Dabei sind die einander zugewandten anderen Enden der Kupferseile 125, 126 mit Anschlüssen 137, 138 der Einspeisestelle 110 versehen. Diese Anschlüsse 137, 138 der Einspeisestelle 110 sind über Verbindungsleitungen 139, 140 mit Anschlüssen 141, 142 des Senders 104 verbunden sind. In gleicher Weise sind einander zugewandten Enden der Kupferseile 131, 132 Anschlüsse 143, 144 der Auskoppelstelle 111 versehen, welche über Verbindungsleitungen 145, 146 mit Anschlüssen 147, 148 des Empfängers 105 verbunden sind.
-
Die erste Verlängerungs-Spule 113 und die zweite Verlängerungsspule 114 bilden jeweils einen weiteren Leiterschleifenabschnitt 172 bzw. 182 des Schwingkreises 102 sowie Anschlussenden 173 und 173 bzw. 183 und 183 und vom weiteren Leiterschleifenabschnitt 172 bzw. 182 zu den Anschlussenden führende Anschlussleitungsabschnitte 175 und 176 bzw. 185 und 186.
-
Dabei ist zum Einen der von der ersten Verlängerungs-Spule 113 gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt 172 in einem Teilbereich des ersten Gleiskreisteilfaches 170, welcher sich von der Einspeisestelle 110 des Schwingkreises 102 bis zu der ersten galvanischen Überbrückungen 108 erstreckt, angeordnet ist. Zum Anderen ist der von der zweiten Verlängerungs-Spule 114 gebildete weitere Leiterschleifenabschnitt 182 in einem Teilbereich des zweiten Gleiskreisteilfaches 180, welcher sich von der Auskoppelstelle 111 des Schwingkreises 102 bis zu der zweiten galvanischen Überbrückungen 109 erstreckt, angeordnet. Die beiden Verlängerungs-Spulen 113 und 114 können daher als „partielle Verlängerungs-Spulen“ bezeichnet werden, mittels derer an den Längsenden des Gleisabschnitts 103 - also an den Gleiskreisgrenzen - selektiv die Feldstärke verbessert wird und damit einer Zunahme der Unsicherheit des Freimeldepunktes, welche sonst bei zunehmender Gleiskreislänge auftreten würde, entgegengewirkt wird.
-
Die Anschlussleitungsabschnitte 175 und 176 der ersten Verlängerungs-Spule 113 sind mit Abstand parallel zu der weiteren Schiene 107 verlegt. Und die Anschlussleitungsabschnitte 185 und 186 der zweiten Verlängerungs-Spule 114 sind mit Abstand parallel zu der einen Schiene 106 verlegt.
-
Das Anschlussende 173 ist an einem Anschlusspunkt 150 mit der weiteren Schiene 107 verbunden. Und das Anschlussende 174 ist mit einem Anschluss 151 des Kondensators 112 verbunden.
-
Außerdem ist das Anschlussende 183 mit einem weiteren Anschluss 152 des Kondensators 112 verbunden. Und das Anschlussende 184 ist an einem Anschlusspunkt 153 mit der einen Schiene 106 verbunden.
-
Auch hier ergibt sich durch die Anordnung der beiden Verlängerungs-Spulen 113 und 114 innerhalb der beiden Gleiskreisteilfächer 170 und 180 in der in 4 gezeigten Weise eine Verstärkung des von den Schienen 106 und 107 mit den galvanischen Überbrückungen 108 und 109 gebildeten Schienenmagnetfeldes mit Hilfe der Verlängerungs-Spulen 113 und 114, was zu einer elektrischen (nicht tatsächlichen) Verlängerung des Gleisabschnitts 103 führt. Damit ist erreicht, dass bei der mittellangen Ausführung der Anordnung 101 eine zuverlässige Belegt- bzw. Freimeldung gegeben werden kann, wenn ein beispielsweise in Richtung eines Pfeils 154 sich bewegendes, nicht dargestelltes Schienenfahrzeug den Gleisabschnitt 103 befährt.
-
Der in 5 gezeigte Gleiskreis 201 bildet eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Überwachen des Belegzustandes einer nicht dargestellten Weiche und weist auch einen als Schwingkreis 202 ausgebildeten Gleisabschnitt 203 sowie einen Sender 204 und einen Empfänger 205 auf. Der Gleisabschnitt 203 hat eine Länge L, wobei 12m < L ≤ 48m ist. Der Gleiskreise 103 ist also ein „langer Gleiskreis“.
-
Der Schwingkreis 202 ist wiederum ein Parallelschwingkreis und weist eine Schiene 206 und eine weitere Schiene 207, zwei die Längsenden des Gleisabschnitts 203 bildende galvanische Überbrückungen 208 und 209, eine Einspeisestelle 210, eine Auskoppelstelle 211, einen zwischen den Schienen angeordneten Kondensator 212 sowie beidseitig des Kondensators 212 jeweils eine in Reihe mit dem Kondensator 212 geschaltete Anpassungsspule 213 bzw. 214 auf.
-
Auch hier können zur Ausbildung der galvanischen Überbrückungen 208 und 209 wieder wie dargestellt ein erster Kurzschlussverbinder 215 und ein zweiter Kurzschlussverbinder 216 dienen, welche als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit ihren zwei Seilenden 217, 218 bzw. 219, 220 an Anschlusspunkten 221, 222 bzw. 223, 224 mit den beiden Schienen 206 und 207 verbunden sind. Des Weiteren können zur Ausbildung der Einspeisestelle 210 zwei Verbinder 225, 226 dienen, welche ebenfalls als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit einem ihrer Seilenden 227 bzw. 228 an einem Anschlusspunk 229 bzw. 230 mit der einen Schiene 206 bzw. der weiteren Schiene 207 verbunden sind. In gleicher Weise können zur Ausbildung der Auskoppelstelle 211 zwei Verbinder 231, 232 dienen, welche ebenfalls als Kupferseile ausgebildet sind, die jeweils mit einem ihrer Seilenden 233 bzw. 234 an einem Anschlusspunk 235 bzw. 236 mit der einen Schiene 206 bzw. der weiteren Schiene 207 verbunden sind. Dabei sind die einander zugewandten anderen Enden der Kupferseile 225, 226 mit Anschlüssen 237, 238 der Einspeisestelle 210 versehen. Diese Anschlüsse 237, 238 der Einspeisestelle 210 sind über Verbindungsleitungen 239, 240 mit Anschlüssen 241, 242 des Senders 204 verbunden sind. In gleicher Weise sind einander zugewandten Enden der Kupferseile 231, 232 Anschlüsse 243, 244 der Auskoppelstelle 211 versehen, welche über Verbindungsleitungen 245, 246 mit Anschlüssen 247, 248 des Empfängers 205 verbunden sind.
-
Erste Abschnitte 206.1, 207.1 der beiden Schienen 206, 207 und die mit 208 bezeichnete galvanische Überbrückung des Gleisabschnitts 203 bilden einen ersten Leiterschleifenabschnitt 271 des Schwingkreises 202. Andererseits bilden zweite Abschnitte 206.2, 207.2 der beiden Schienen 206, 207 und die mit 209 bezeichnete galvanische Überbrückung des Gleisabschnitts 203 einen zweiten Leiterschleifenabschnitt 281 des Schwingkreises 202.
-
Innerhalb jeder der beiden Leiterschleifenabschnitte 271, 281 ist jeweils ein Gleiskreisteilfach 270 bzw. 280 des Gleiskreisfaches 249 ausgebildet, in welches eine der Anpassungsspulen 213 bzw. 214 eingelegt ist.
-
Die mit 213 bezeichnete Anpassungsspule, welche einen Bestandteil des Schwingkreises 202 bildet, ist als eine erste Verkürzungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des ersten Leiterschleifenabschnitts 271 gegenlaufenden Wicklungssinn zwischen die eine Schiene 206 und den Kondensator 212 geschaltet.
-
Die mit 214 bezeichnete Anpassungsspule, welche einen Bestandteil des Schwingkreises 202 bildet, ist als eine zweite Verkürzungs-Spule mit einem zum Wicklungssinn des zweiten Leiterschleifenabschnitts 281 gegenlaufenden Wicklungssinn zwischen die weitere Schiene 207 und den Kondensator 212 geschaltet.
-
Die erste Verkürzungs-Spule 213 und die zweite Verkürzungs-Spule 214 bilden jeweils einen weiteren Leiterschleifenabschnitt 272 bzw. 282 des Schwingkreises 2 sowie Anschlussenden 273 und 274 bzw. 283 und 284.
-
Dabei ist die erste Verkürzungs-Spule 213 in einem Teilbereich des ersten Gleiskreisteilfaches 270, welcher sich von dem Kondensator 212 bis zu der Einspeisestelle 210 des Schwingkreises 202 erstreckt, angeordnet. Und die zweite Verkürzungs-Spule 214 ist in einem Teilbereich des zweiten Gleiskreisteilfaches 280, welcher sich von dem Kondensator 212 bis zu der Auskoppelstelle 211 des Schwingkreises 202 erstreckt, angeordnet. Die beiden Teilbereiche bilden liegen also in einem Mittelteil des Gleiskreises 201.
-
Das Anschlussende 273, welches sich an einen der einen Schiene 206 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitts 272 anschließt, ist an einem Anschlusspunkt 253 mit der einen Schiene 206 verbunden. Und das Anschlussende 274, welches sich an einen der weiteren Schiene 207 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitts 272 anschließt, ist mit einem Anschluss 251 des Kondensators 212 verbunden.
-
Das Anschlussende 283, welches sich an einen der einen Schiene 206 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitts 282 anschließt, ist mit einem weiteren Anschluss 252 des Kondensators 212 verbunden. Und das Anschlussende 284, welches sich an einen der weiteren Schiene 207 zugewandten und mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden Teil des weitere Leiterschleifenabschnitts 282 anschließt, ist an einem Anschlusspunkt 250 mit der weiteren Schiene 207 verbunden.
-
„Lange Gleiskreise“ und unter diesen insbesondere solche, deren Gleisabschnitt sogar eine Länge L von mehr als 24m aufweisen, lassen aufgrund der kleinen Kreiskapazität höhere Witterungsempfindlichkeiten und eine Unschärfe ihres Freimeldepunktes und ihres Belegtmeldepunktes erwarten. Durch das mittels der Verkürzungs-Spulen 213, 214 bewirkte Herabsetzen der Induktivität in dem Mittelteil des Gleiskreises 201 wird diesem Effekt entgegengewirkt. In dem Mittelteil des Gleiskreises 201 erfolgt eine Fahrzeugdetektion durch Achsnebenschluss - also durch Achseneinfluss - und. Im Bereich zwischen der Verkürzungs-Spulen 213 und dem Kurzschlussverbinder 215 bzw. im Bereich zwischen der Verkürzungs-Spulen 214 und dem Kurzschlussverbinder 216 wird ein Magnetfeld aufgebaut, so dass hier die Fahrzeugdetektion durch Masseneinfluss und durch Achseneinfluss erfolgt. Die Konzentration der Magnetfelder an den Gleiskreisgrenzen verbessert die Schärfe des Freimeldepunktes und des Belegtmeldepunktes.
-
In 6 ist ein elektrisches Ersatzschaltbild des in 5 dargestellten Schwingkreises 202 gezeigt. Es ist in Übereinstimmung mit 5 zu erkennen, dass das Ersatzschaltbild von der Einspeisestelle 210 die beiden mit den Anschlüssen 237, 238 versehenen Verbindern 225, 226 zeigt. Dabei ist - siehe 5 - der Anschluss 241 des Senders 204 über den Anschluss 237 der Einspeisestelle 210 und dann weiter über den Verbinder 225 am Anschlusspunkt 229 mit der einen Schienen 206 elektrisch verbunden. Außerdem ist - siehe wiederum 5 - der Anschluss 242 des Senders 204 über den Anschluss 238 der Einspeisestelle 210 und dann weiter über den Verbinder 226 am Anschlusspunkt 230 mit der weiteren Schienen 207 elektrisch verbunden. Außerdem ist zu erkennen, dass das Ersatzschaltbild von der Auskoppelstelle 211 die beiden mit den Anschlüssen 243, 244 versehenen Verbindern 231, 232 zeigt. Dabei ist - siehe 5 - der Anschluss 247 des Empfängers 205 über den Anschluss 243 der Auskoppelstelle 211 und dann weiter über den Verbinder 231 am Anschlusspunkt 235 mit der einen Schienen 206 elektrisch verbunden. Außerdem ist - siehe wiederum 5 - der Anschluss 248 des Empfängers 205 über den Anschluss 244 der Auskoppelstelle 211 und dann weiter über den Verbinder 232 am Anschlusspunkt 236 mit der weiteren Schienen 207 elektrisch verbunden.
-
Damit bilden die beiden in der 5 mit 271 und 281 bezeichneten Leiterschleifenabschnitte des Schwingkreises 202 jeweils einen induktiven Wiederstand 255 bzw. 256, welcher aus drei in Reihe geschalteten induktiven Teilwiederständen 257, 258 und 259 bzw. 260, 261 und 262. gebildet ist. Die beiden weiteren Leiterschleifenabschnitte 272 und 282 des Schwingkreises 202 bilden jeweils einen weiteren induktiven Wiederstand 263 bzw. 264, wobei die beiden weiteren induktiven Wiederstände 263 bzw. 264 beidseitig des Kondensators 212 jeweils in Reihe mit dem Kondensator 212 geschaltet sind und damit einen Anpassungsteil 265 des Schwingkreises 202 bilden, welcher parallel zu den induktiven Wiederständen 255 und 256 geschaltet ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
